Alimentaciones de Operacionales

Tipo de alimentación (Fuente simple o Fuente partida)
Fuente simple
Cuando se utilizan amplificadores operacionales, se indica que éstos deben de funcionar con dos tipos de tensión: una positiva y otra negativa.
Esto podría no ser un problema si se tiene más de una fuente, pero en equipos portátiles es normal que sólo se utilice una fuente de tensión (como una batería o pila)
Para lograrlose elimina la fuente de tensión negativa y se implementa una división de tensión.
Ver que con esta división de tensión se elevó el nivel de tensión que antes era 0 voltios y ahora tiene un valor igual a la mitad del valor de la fuente de alimentación utilizada.
La división de tensión se implementa con dos resistencias: R3 y R4 y se aplica a la entrada no inversora. Ver las líneas rojas en elgráfico.
La tensión sobre R4 establece la tensión de polarización aplicada a la entrada no inversora y produce un desplazamiento en el nivel de tensión en CC a la salida del amplificador. Ver el diagrama inferior.
La tensión de salida será, de esta manera, similar a la salida original con dos fuentes de tensión, pero desplazada en nivel en una cantidad igual a la tensión de polarización (5 voltios sise supone que R3 = R4).
La tensión de polarización de obtiene con la siguiente fórmula:
Vpolarización = R4/(R3 + R4) x Vfuente alimentación
La ganancia se obtiene con las fórmulas: Av = -Vo/Vin = -R2/R1


Fuente partida: Consiste en la conexión de dos fuentes simples, calibradas a la misma tensión. Se conecta a la tensión positiva de una con la tensión negativa de otra, formándose la masa(GND) del circuito. Entonces quedan tres terminales uno que es –Vcc, otro +Vcc y por ultimo Gnd, es decir la masa del circuito

Configuraciones amplificadores

Seguidor
Es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensión que a la entrada.

Se usa como un buffer, para eliminar efectos de carga o para adaptar impedancias (conectar un dispositivo con gran impedancia a otro con bajaimpedancia y viceversa)
Como la tensión en las dos patillas de entradas es igual: Vout = Vin
Zin = ∞
Presenta la ventaja de que la impedancia de entrada es elevadísima, la de salida prácticamente nula, y puede ser útil, por ejemplo, para poder leer la tensión de un sensor con una intensidad muy pequeña que no afecte apenas a la medición. De hecho, es un circuito muy recomendado para realizarmedidas de tensión lo más exactas posibles, pues al medir la tensión del sensor, la corriente pasa tanto por el sensor como por el voltímetro y la tensión a la entrada del voltímetro dependerá de la relación entre la resistencia del voltímetro y la resistencia del resto del conjunto formado por sensor, cableado y conexiones.
Por ejemplo, si la resistencia interna del voltímetro es Re (entrada delamplificador), la resistencia de la línea de cableado es Rl y la resistencia interna del sensor es Rg, entonces la relación entre la tensión medida por el voltímetro (Ve) y la tensión generada por el sensor (Vg) será la correspondiente a este divisor de tensión:

Por ello, si la resistencia de entrada del amplificador es mucho mayor que la del resto del conjunto, la tensión a la entrada delamplificador será prácticamente la misma que la generada por el sensor y se podrá despreciar la caída de tensión en el sensor y el cableado.
Además, cuanto mayor sea la intensidad que circula por el sensor, mayor será el calentamiento del sensor y del resto del circuito por efecto Joule, lo cual puede afectar a la relación entre la tensión generada por el sensor y la magnitud medida.


No inversorComo observamos, la tensión de entrada, se aplica al pin positivo, pero como conocemos que la ganancia del amplificador operacional es muy grande, el voltaje en el pin positivo es igual al voltaje en el pin negativo y positivo, conociendo el voltaje en el pin negativo podemos calcular la relación que existe entre el voltaje de salida con el voltaje de entrada haciendo uso de un pequeño...