Amplificadores

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AMPLIFICADORES ESPECIALES |
CIRCUITOS INTEGRADOS ANALÓGICOS |
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29 DE NOVIEMBRE DE 2011 |

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Amplificadores de transconductancia.

Los amplificadores operacionales de transconductancia son amplificadores operacionales cuya salida, en lugar de ser una fuente de tensión de baja impedancia como en los amplificadores operacionales convencionales, es una fuente de corrientede alta impedancia, controlada mediante tensión diferencial de entrada. La ganancia de trasconductancia Gm puede a su vez programarse por medio de una corriente IABC (amplifier bias current) inyectada en una terminal apropiada.

La posibilidad de programar la transconductancia permite dos tipos de aplicaciones. En el primer grupo están comprendidas aquellas aplicaciones en las cuales se debeoptimizar alguna especificación (ruido, corrientes de polarización, resistencias de entrada y salida, etc.). En el segundo grupo se incluyen dispositivos de tipo paramétrico o controlado, como amplificadores de ganancia controlada por tensión, filtros controlados, osciladores controlados, resistencias controladas, etc. Este segundo tipo de aplicaciones es difícil de implementar con amplificadoresoperacionales tradicionales, o aún con los de tipo programable, como el LM4250. En estos últimos, si bien la transconductancia de la primera etapa puede programarse, dicha transconductancia se manifiesta como una ganancia de tensión que puede programarse hasta cierto punto por medio de la corriente de programación. Pero como dicha ganancia de tensión es muy elevada, es necesario realimentar elamplificador, con lo cual el comportamiento se vuelve insensible al control que pueda ejercerse sobre la ganancia a lazo abierto. Un aspecto novedoso y significativo de los amplificadores a trasconductancia es que pueden ser utilizados a lazo abierto. Ello se debe a que, según veremos, la trasconductancia es mucho más predecible que la ganancia de tensión.
Un amplificador de transconductancia variable(OTA) es un dispositivo electrónico parecido a un amplificador operacional.

Si bien en un amplificador operacional, la tensión de salida es proporcional a la tensión de entrada, en un amplificador operacional de transconductancia, es la corriente de salida la que es proporcional a la tensión de entrada:
I salida= Gm* V entrada
La relación entre la Gm y Ai, y GM y AI es:

Esto se consiguecon una alta impedancia de salida, a diferencia del amplificador operacional (OA) que presenta una baja impedancia a la salida. Esto implica que el OTA trabajará con bajas corrientes de salida. OTA´s clásicos son el CA 3080 de Harris y el LM 13600.
Estos circuitos integrados (C.I.) disponen de una entrada de corriente (Amplifier bias input) que controla la ganancia de corriente.
Colocando unaresistencia a la salida, se puede hacer la conversión de corriente a tensión, transformando el dispositivo en un amplificador controlado por tensión a través de la referida entrada (amplifier bias input).
Los amplificadores de transconductancia tienen anchos de banda significativamente mayores, pueden integrarse fácilmente y ajustarse electrónicamente mediante el cambio de una intensidad depolarización.

Otra diferencia respecto a los amplificadores operacionales es que mientras que la utilización del éstos en aplicaciones lineales está vinculada al uso de

Io= gm( V + –V –)

El amplificador de transconductancia puede funcionar como muchas de las configuraciones de un amplificador operacional convencional.

Por ejemplo un amplificador inversor

Un amplificador de transconductanciaactúa como amplificador inversor, sin emplear realimentación externa como lo muestra la figura. Además se muestran distintas configuraciones:

Amplificador no inversor | |
Sumador Inversor | Restador |

La aplicación práctica más común de estos dispositivos es la de amplificador de ganancia variable controlada por tensión (como control de volumen en equipos de audio). Actualmente,...
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