Amplificador operacional

INTRODUCCIÓN

El amplificador operacional es un dispositivo lineal de propósito general el cual tiene capacidad de manejo de señal desde f=0 Hz hasta una frecuencia definida por el fabricante; tiene además limites de señal que van desde el orden de los nV, hasta unas docenas de voltio (especificación también definida por el fabricante). Los amplificadores operacionales caracterizan por suentrada diferencial y una ganancia muy alta, generalmente mayor que 105 equivalentes a 100 dB.
El A.O. es un amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en general se alimenta con fuentes positivas y negativas, la cual permite que tenga excursiones tanto por arriba como por debajo tierra (o el punto de referencia que se considere).
El nombre de amplificador operacional proviene de una delas utilidades básicas de este, como lo son realizar operaciones matemáticas en computadores análogos.

INDICE

Contenido pág.
Amplificador operacional 4
Características5
Amplificador ideal 6
Amplificador real 7
Representación grafica 8
Símbolos 9
Forma de alimentación 10
Respuesta en frecuencia 11
Curva de respuesta de frecuencia 12,13
Tiempo de respuesta 14
Ganancia delamplificador en frecuencia 15
Producto del ancho banda-ganancia 16
Velocidad de respuesta y voltaje 17
Causa de limitación en la velocidad de respuesta 18
Compensación externa de frecuencia 19-25
Compensación de frecuencia con alimentación 26
Diseño de I.C 27
Identificación de las terminales 28-30
Conclusión 31
Bibliografía 32

1)AMPLIFICADOR OPERACIONAL

Un amplificador operacional (comúnmente abreviado A.O., op-amp u OPAM), es un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia):
Vout = G· (V+ − V−)
El primer amplificador operacional monolítico, que data de los años 1960,fue el Fairchild μA702 (1964), diseñado por Bob Widlar. Le siguió el Fairchild μA709 (1965), también de Widlar, y que constituyó un gran éxito comercial. Más tarde sería sustituido por el popular Fairchild μA741 (1968), de David Fullagar, y fabricado por numerosas empresas, basado en tecnología bipolar.
Originalmente los A.O. se empleaban para operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación,división, integración, derivación, etc.) en calculadoras analógicas. De ahí su nombre.
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda también infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido. Como la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes de entrada son cero.

Puede ser modelado porel circuito de dos puertas que aparece en la siguiente figura (1). Lo que lo caracteriza como un amplificador operacional es su elevada ganancia de voltaje una A de 100000 o superior. Por lo tanto, sólo se requieren aproximadamente 50 V en vi para producir v0 = 5 V.
Figura No. 1
En la figura (2) aparece el símbolo correspondiente a un amplificador operacional. A diferencia del modelo, elamplificador operacional no está en realidad conectado a tierra. Sin embargo, sí está conectado a una fuente de voltaje positivo y negativo, estableciendo en efecto una “tierra” aproximadamente a mitad entre los suministros. Estos son típicamente de +15 V y -15 V, puro pueden ser de +5 V y -5V. Los terminales “más” y “menos” a la entrada del amplificador operacional indican la polaridad de vi que...