Amplificadores operacionales

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DEFINICIÓN:

El circuito amplificador operacional surgió como componente básico en el diseño de computadores analógicos. Se denomino operacional porque se utilizaba para realizar las operaciones matemáticas de integración, diferenciación, adición, cambio de signo y cambio de escala.

Hoy día, sus aplicaciones han crecido más allá de las operaciones matemáticas, pero su nombre aún semantiene.

El amplificador operacional, también llamado OP AMP, es un elemento activo con una alta relación de ganancia, diseñado para emplearse con otros elementos de circuito y efectuar una operación específica de procesamiento de señales.

En este tema, solo se estudiará el comportamiento terminal de los amplificadores operacionales (op amp), es decir, el dispositivo será analizado como unacaja negra. En asignaturas posteriores, se hará un estudio detallado de los op amp (Electrónica II / Electrónica III).

Símbolo:

Terminales del Amplificador Operacional:
En 1965, la compañía Fairchild Semiconductor introdujo en el mercado el uA709, el primer amplificador operacional monolítico ampliamente usado. Aunque disfrutó de un gran éxito, esta primera generación de amplificadoresoperacionales tenía muchas desventajas. Este hecho condujo a fabricar un amplificador operacional mejorado, el uA741. Debido a que es muy barato y sencillo de usar, el uA741 ha tenido un enorme éxito. Otros diseños del 741 han aparecido a partir de entonces en el mercado. Por ejemplo, Motorola produce el MC1741, National Semiconductor el LM741 y Texas Instruments el SN72741. Todos estosamplificadores operacionales son equivalentes al uA741, ya que tienen las mismas especificaciones en sus hojas de características. Para simplificar el nombre, la mayoría de la gente ha evitado los prefijos y a este amplificador operacional de gran uso se le llama simplemente 741.
El amplificador está disponible en varios encapsulados, pero nos centraremos en uno que utiliza un encapsulado MINIDIP (Ejm:LM741) de ocho terminales.

El terminal 8 no se usa, los terminales 1 y 5 son de poco interés para el estudio (offset). Los cinco terminales importantes son:

1. Entrada Inversora (terminal 2).

2. Entrada No Inversora (terminal 3).

3. La Salida (terminal 6).

4. Alimentación positiva V+ (terminal 7).

5. Alimentación negativa V- (terminal 4).Un amplificador operacional se puede alimentar con tensión sencilla o con tensión simétrica. La tensión sencilla consiste en alimentar con dos cables, uno el positivo y el otro a tierra (por ejemplo a 12 voltios). La tensión simétrica consiste en alimentar el circuito con tres cables, uno el positivo, otro el de tierra y otro el negativo, con la misma tensión que el positivo pero negativa (porejemplo ±12)
La diferencia entre usar un tipo o el otro de alimentación está en lo que queramos obtener en la salida: si en la salida queremos obtener tensiones positivas y negativas tendremos que usar la alimentación simétrica, si solo queremos obtener tensiones positivas podemos usar alimentación simple. También tendrás que tener en cuenta que ni las entradas ni las salidas del operacionalpodrán sobrepasar los límites marcados por la alimentación, es decir, si alimentas a 12 V no esperes obtener 15 voltios a la salida.
Diferentes encapsulados del 741.

|8-DIP |[pic] |[pic] |
|8-SOP |[pic]| |
|8-TSSOP |[pic] | |
|TO-99 |[pic] |[pic] |
|(metálico) |...
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