Amplificadores

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 su entradadiferencial 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.

I. OBJETIVOS
* Describir las características más importantes del amplificador operacional como un dispositivo de procesamiento activo de señales análogas.
* Describir las aplicaciones más sencillas de los amplificadores operacionales en sistemas de acondicionamiento parainstrumentación.
* Entender la operación de los circuitos convertidores de voltaje a corriente, y de corriente a voltaje.
* Entender el funcionamiento de los circuitos de balanceo y ganancia.

II. MARCO TEÓRICO
AMPLIFICADORES OPERACIONALES
El primer amplificador operacional monolítico data de los años 1960, era el Fairchild μA702 (1964), diseñado por Bob Widlar. Le siguió el FairchildμA709 (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
Un amplificador operacional es un amplificador diferencial con una ganancia muy alta, de elevada impedancia de entrada y una impedancia de salida baja. Los usos más típicos delamplificador operacional son proporcionar cambios de amplitud de voltaje (amplitud y polaridad), osciladores, circuitos de filtros y muchos otros tipos de circuitos de instrumentación.
Inicialmente, los amplificadores operacionales fueron denominados así por su utilización en pequeños ordenadores de cálculo analógico, para realizar operaciones básicas de suma o producto, cálculo integral ydiferencial, etc. Sin embargo, su versatilidad es tan grande que en la actualidad se utilizan en una gran variedad de equipos electrónicos, tales como fuentes de alimentación, osciladores, convertidores analógico-digitales, entre otros, siendo comercializados como unidades compactas en forma de circuitos integrados.
En la actualidad, estos amplificadores se construyen enteramente sobre pastillas desilicio por técnicas de integración de microelectrónica.
* Características del amplificador operacional
Con objeto de conseguir una ganancia elevada, el amplificador está constituido por varias etapas de amplificación. Las dos entradas suelen estar precedidas por amplificadores del tipo JFET lo que hace que tengan resistencia de entrada muy alta (hasta centenas de megaohms).
También existeuna etapa de potencia precediendo a la etapa final de salida. Esta etapa final de salida está basada en un amplificador seguidor de emisor, por lo que el conjunto adquiere una resistencia de salida muy baja .
Las etapas de amplificación son de acoplamiento directo, es decir sin condensadores, lo cual permite que el amplificador sea capaz de operar con señales tanto en continua como en alternasiempre que la frecuencia no sea muy elevada.

Rd – Impedancia de entrada diferencial
Rcx – Impedancia de entrada de modo común
Ro – Impedancia de salida
Ad – Ganancia diferencial
Ac – Ganancia de modo común

Ventajas del Uso del AO
* Bajo Costo.
* Pequeño Tamaño.
* Versatilidad.
* Permite el Uso Generalizado en Amplificación.
* Uso en Filtros.
* Computación...