Amplificador Operacional
Páginas: 5 (1057 palabras)
Publicado: 12 de diciembre de 2014
Introducción
El procesado de la información y la toma de decisiones del sistema se realiza con circuitos digitales o sistemas basados en microprocesadores, la conversión de las variables medidas (temperatura, presión, velocidad, etc.) en variables eléctricas: corriente o tensión (en los sensores),o la conversión inversa (en los actuadores analógicos), requiere de circuitos analógicos, donde el amplificador operacional juega un papel fundamental.
Amplificadores Operacionales
El término amplificador operacional ó "op-amp" (del inglés operational-amplifier), se refiere a la clase de amplificadores acoplados DC de alta ganancia, con dos entradas y unasimple salida. La versión de circuito integrado moderno está constituida por el famoso op-amp 741. Algunas de las características de esta versión de IC son:
Alta ganancia, del orden de un millón.
Alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida.
Se usa con alimentación partida, normalmente +/-15V.
Se usa con realimentación, dando una ganancia determinada por la red derealimentación.
El Op-amp Ideal
El IC del Op-amp está tan cerca del rendimiento ideal, que es conveniente establecer las características de un amplificador ideal sin tener en cuenta que es lo que hay dentro del empaquetado.
Ganancia de Voltaje infinita.
Impedancia de entrada infinita.
Impedancia de salida cero.
Ancho de banda infinito.
Voltaje de entrada offset cero (o sea exacto voltaje de salidade cero si entrada cero).
Estas características, nos lleva a las reglas de oro de los op-amps. Estas nos permite deducir de manera lógica la operación de cualquier circuito de op-amp.
Las Reglas de Oro del Op-amp
De Horowitz & Hill:
En un op-amp con realimentación externa
I. La salida trata de hacer lo que sea necesario para hacer cero la diferencia de voltaje entre las entradas.II. Las entradas no llevan corriente.
Comentario sobre 1: La ganancia de voltaje de un op-amp real es tan alta que solo una fracción de milivoltio en la entrada, llevará la salida a tomar uno de los máximos valores de su rango. Practicamente esto equivale a la regla 1.
Comentario sobre 2: La corriente de entrada es tan baja (0,08 microamperios para el 741, picoamperios si el op-amptiene entradas FET), que la regla 2 es practicamente correcta.
El Circuito del Op-amp 741
El circuito estándar del Op-amp 741 contiene 20 transistores y 11 resistencias. Empieza con una etapa de entrada diferencial, con una carga de espejo de corriente. A esto le sigue una etapa amplificadora de voltaje npn, con una salida activa. Un seguidor emisor pnp impulsa una etapa de salida formada porun seguidor emisor en push-pull. La etapa de salida incluye un circuito limitador de corriente.
Variedades de Op-amp
Los amplificadores operacionales son dispositivos
electrónicos muy versátiles. Estos son ejemplos de la
clase de dispositivos que se puede crear con un simple op-amp.
1. Seguidor de Voltaje
El seguidor de voltaje con un op amp ideal, da simplementePero este resultado tiene una aplicación muy útil, porque la impedancia de entrada del op -amp es muy alta, proporcionando un efecto de aislamiento de la salida respecto de la señal de entrada, anulando los efectos de "carga". Esto lo convierte en un circuito útil de primera etap
El seguidor de tensión se utiliza a menudo en los circuitos lógicos, para la construcción de buffers.2. Amplificador Inversor
En un op-amp ideal, la ganancia del amplificador inversor está dada simplemente por
Para resistencias iguales, tiene una ganancia de -1, y se usa en los circuitos digitales como buffer inversor.
Buffer Inversor
El buffer inversor es un dispositivo de simple entrada
que produce a la salida el estado opuesto. Si la entrada
es alta, la salida es...
Introducción
El procesado de la información y la toma de decisiones del sistema se realiza con circuitos digitales o sistemas basados en microprocesadores, la conversión de las variables medidas (temperatura, presión, velocidad, etc.) en variables eléctricas: corriente o tensión (en los sensores),o la conversión inversa (en los actuadores analógicos), requiere de circuitos analógicos, donde el amplificador operacional juega un papel fundamental.
Amplificadores Operacionales
El término amplificador operacional ó "op-amp" (del inglés operational-amplifier), se refiere a la clase de amplificadores acoplados DC de alta ganancia, con dos entradas y unasimple salida. La versión de circuito integrado moderno está constituida por el famoso op-amp 741. Algunas de las características de esta versión de IC son:
Alta ganancia, del orden de un millón.
Alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida.
Se usa con alimentación partida, normalmente +/-15V.
Se usa con realimentación, dando una ganancia determinada por la red derealimentación.
El Op-amp Ideal
El IC del Op-amp está tan cerca del rendimiento ideal, que es conveniente establecer las características de un amplificador ideal sin tener en cuenta que es lo que hay dentro del empaquetado.
Ganancia de Voltaje infinita.
Impedancia de entrada infinita.
Impedancia de salida cero.
Ancho de banda infinito.
Voltaje de entrada offset cero (o sea exacto voltaje de salidade cero si entrada cero).
Estas características, nos lleva a las reglas de oro de los op-amps. Estas nos permite deducir de manera lógica la operación de cualquier circuito de op-amp.
Las Reglas de Oro del Op-amp
De Horowitz & Hill:
En un op-amp con realimentación externa
I. La salida trata de hacer lo que sea necesario para hacer cero la diferencia de voltaje entre las entradas.II. Las entradas no llevan corriente.
Comentario sobre 1: La ganancia de voltaje de un op-amp real es tan alta que solo una fracción de milivoltio en la entrada, llevará la salida a tomar uno de los máximos valores de su rango. Practicamente esto equivale a la regla 1.
Comentario sobre 2: La corriente de entrada es tan baja (0,08 microamperios para el 741, picoamperios si el op-amptiene entradas FET), que la regla 2 es practicamente correcta.
El Circuito del Op-amp 741
El circuito estándar del Op-amp 741 contiene 20 transistores y 11 resistencias. Empieza con una etapa de entrada diferencial, con una carga de espejo de corriente. A esto le sigue una etapa amplificadora de voltaje npn, con una salida activa. Un seguidor emisor pnp impulsa una etapa de salida formada porun seguidor emisor en push-pull. La etapa de salida incluye un circuito limitador de corriente.
Variedades de Op-amp
Los amplificadores operacionales son dispositivos
electrónicos muy versátiles. Estos son ejemplos de la
clase de dispositivos que se puede crear con un simple op-amp.
1. Seguidor de Voltaje
El seguidor de voltaje con un op amp ideal, da simplementePero este resultado tiene una aplicación muy útil, porque la impedancia de entrada del op -amp es muy alta, proporcionando un efecto de aislamiento de la salida respecto de la señal de entrada, anulando los efectos de "carga". Esto lo convierte en un circuito útil de primera etap
El seguidor de tensión se utiliza a menudo en los circuitos lógicos, para la construcción de buffers.2. Amplificador Inversor
En un op-amp ideal, la ganancia del amplificador inversor está dada simplemente por
Para resistencias iguales, tiene una ganancia de -1, y se usa en los circuitos digitales como buffer inversor.
Buffer Inversor
El buffer inversor es un dispositivo de simple entrada
que produce a la salida el estado opuesto. Si la entrada
es alta, la salida es...
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