Amplificador

PRÁCTICA:
CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL.
Objetivos.
* Manipular el amplificador operacional identificando terminales de polarización y entradas de amplificación.
* Observar las características reales del Amplificador Operacional.
* Interpretar los resultados obtenidos en los circuitos empleados.
Material.
* 1 tablilla de experimentación.
* 3 Cablescoaxiales de 1 metro con terminales BNC-Caimán.
* 4 Cables de 1.5 banana-caimán.
* 2 LM741 Amplificadores Operacionales.
* 3 resistencias de 1kΩ.
* 2 resistencias de 470Ω.
* 1 preset de 10kΩ.
* 1 caja de cerillos.
Equipo.
* 1 Fuente de Alimentación.
* 1 Multímetro Digital.
* 1 Generador de Funciones
* 1 Osciloscopio de propósito general.
AMPLIFICADOROPERACIONAL
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 más conocido y comúnmente aplicado es el UA741 o LM741.
El primer amplificador operacionalmonolítico, 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 operacionesmatemáticas (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 deentrada son cero.
COMPORTAMIENTO EN CORRIENTE CONTINUA (DC)
Lazo abierto
Si no existe realimentación la salida del A. O. será la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. Este factor suele ser del orden de 100.000(que se considerará infinito en cálculos con el componente ideal).
Por lo tanto si la diferencia entre las dos tensiones es de 1V la salida debería ser 100.000 V. Debido ala limitación que supone no poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación, el A. O. estará saturado si se da este caso. Esto será aprovechado para su uso en comparadores, como se verá más adelante. Si la tensión más alta es la aplicada a la patilla + la salida será VS+, mientras que si la tensión más alta es la del pin - la salida será la alimentación VS-.

Lazo cerrado orealimentado
Se conoce como lazo cerrado a la realimentación en un circuito. Aquí aparece una realimentación negativa. Para conocer el funcionamiento de esta configuración se parte de las tensiones en las dos entradas exactamente iguales, se supone que la tensión en la pata + sube y, por tanto, la tensión en la salida también se eleva. Como existe la realimentación entre la salida y la pata -, la tensiónen esta pata también se eleva, por tanto la diferencia entre las dos entradas se reduce, disminuyéndose también la salida. Este proceso pronto se estabiliza, y se tiene que la salida es la necesaria para mantener las dos entradas, idealmente, con el mismo valor.
Siempre que hay realimentación negativa se aplican estas dos aproximaciones para analizar el circuito:
V+ = V- (lo que se conoce comoprincipio del cortocircuito virtual).
I+ = I- = 0
Cuando se realimenta negativamente un amplificador operacional, al igual que con cualquier circuito amplificador, se mejoran algunas características del mismo como una mayor impedancia en la entrada y una menor impedancia en la salida. La mayor impedancia de entrada da lugar a que la corriente de entrada sea muy pequeña y se reducen así los...