Amplificador Operacional 1

EL AMPLIFICADOR
OPERACIONAL
- Características del amplificador operacional
- Estructura interna del amplificador operacional µA741
- Aplicaciones lineales del amplificador operacional

ELAMPLIFICADOR OPERACIONAL (AO)
Características del AO
Parámetro

Entrada no
inversora

v+
v-

v0=A0(v+-v-)
Entrada
inversora

=A0vd

Ganancia
Ancho de banda
Impedancia de entrada
Impedancia de salida
Rechazo almodo común
Corrientes de entrada
Tensiones de offset
Corrientes de offset

Ideal

Real

∞
∞
∞
0
∞
0
0
0

~103-105
~10 Hz
>105 Ω
~102 Ω
>70 dB
<0.5 µA
<10 mV
<0.2 mA

(A0)
(BW)
(Zi)
(Z0)
(CMRR)
(Ii)(Voff)
(Ioff)

ESTRUCTURA INTERNA DEL AO:
v+
v-

Etapa de
entrada
Diferencial
Elevada ganancia
Elevada CMRR
Elevada Zi

Etapa
intermedia
Elevada ganancia
Fija polo dominante
Elevada Zi

Etapa de
salidaGanancia ~1
Baja Z0
Push-Pull

v0

EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL (AO)
Estructura interna del AO µA741

POLARIZACIÓN

ETAPA DE ENTRADA
(A. DIFERENCIAL)

ETAPA
INTERMEDIA

ETAPA DE
SALIDA

ELAMPLIFICADOR OPERACIONAL (AO)
Estructura interna del AO µA741
Modelo equivalente en pequeña señal del AO µA741:

v+
v-

vd

RiD

+

R01

~Av

CC

vi2

D d

Ri2

A baja frecuencia (CC ~ c.a) :

+

R02

~ Avvi3

2 i2

Ri3

A0≈2.4 ·105

Respuesta en frecuencia (en lazo abierto)
Por efecto Miller:

Ci≈Cc(1-K),

RCi≈ Ri2 //R01

Polo dominante:

+

R03

v0

RiD ≈2.1 MΩ
Ri2 ≈4 MΩ
Ri3 ≈5 MΩ

RL

~Av

3 i3

20log|A(f)| (dB)
20 log|A0|

R01 ≈6.7 MΩ
R02≈ 81 KΩ
R03 ≈75 Ω

-20 dB/decade

con K=vi3/vi2≈A2Ri3/(Ri3+R02)
fL= 1/(2π Ci RCi) ≈ 4 Hz

AD≈-1270
A2 ≈-520
A3 ≈1

fL

f (log scale)

EL AMPLIFICADOROPERACIONAL (AO)
Características del AO
AO con realimentación negativa (lazo cerrado):
A0f=

v0
vd

=

A0

1

~
1+βA0 β

v+
v-

finito si A0 → ∞

ii≈0

v0=A0vd

ii≈0

R-

Además, si A0 →∞ y v0 es finitonecesariamente vd≈0 y por tanto v+≈v-

v0

v0

LINEAL

A0f

vd
vd

t

Recorte

t

El producto de la ganancia
por el ancho de banda en lazo
abierto y lazo cerrado debe
ser constante e igual a la
frecuencia...