Amplificadores

CONFIGURACIONES DE LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES

COMPARADOR

Esta es una aplicación sin la retroalimentación. Compara entre las dos entradas y saca una salida en función de qué entrada sea mayor. Se puede usar para adaptar niveles lógicos.
SEGUIDOR
Es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensión que a la entrada.
Se usa como un buffer, para eliminar efectos de carga opara adaptar impedancias (conectar un dispositivo con gran impedancia a otro con baja impedancia y viceversa)
Como la tensión en las dos patillas de entradas es igual: Vout = Vin
Zin = ∞
Presenta la ventaja de que la impedancia de entrada es elevadísima, la de salida prácticamente nula, y puede ser útil, por ejemplo, para poder leer la tensión de un sensor con una intensidad muy pequeña que noafecte apenas a la medición. De hecho, es un circuito muy recomendado para realizar medidas de tensión lo más exactas posibles, pues al medir la tensión del sensor, la corriente pasa tanto por el sensor como por el voltímetro y la tensión a la entrada del voltímetro dependerá de la relación entre la resistencia del voltímetro y la resistencia del resto del conjunto formado por sensor, cableado yconexiones.
Por ejemplo, si la resistencia interna del voltímetro es Re (entrada del amplificador), la resistencia de la línea de cableado es Rl y la resistencia interna del sensor es Rg, entonces la relación entre la tensión medida por el voltímetro (Ve) y la tensión generada por el sensor (Vg) será la correspondiente a este divisor de tensión:

Por ello, si la resistencia de entrada delamplificador es mucho mayor que la del resto del conjunto, la tensión a la entrada del amplificador será prácticamente la misma que la generada por el sensor y se podrá despreciar la caída de tensión en el sensor y el cableado.
Además, cuanto mayor sea la intensidad que circula por el sensor, mayor será el calentamiento del sensor y del resto del circuito por efecto Joule, lo cual puede afectar a larelación entre la tensión generada por el sensor y la magnitud medida.
INVERSOR

Se denomina inversor ya que la señal de salida es igual a la señal de entrada (en forma) pero con la fase invertida 180 grados.
El análisis de este circuito es el siguiente:
V+ = V- = 0
Definiendo corrientes:

Y de aquí se despeja

Para el resto de circuitos el análisis es similar.
Zin = Rin.
Por lo cualpodemos controlar la impedancia de entrada mediante la elección de Rin.
Esta configuración es una de las más importantes, porque gracias a esta configuración, se puede elaborar otras configuraciones, como la configuración del derivador, integrador, sumador. En sistemas micro electrónico se puede utilizar como buffer, poniendo 2 en cascada.
NO INVERSOR

Como observamos, el voltaje de entrada,ingresa por el pin positivo, pero como conocemos que la ganancia del amplificador operacional es muy grande, el voltaje en el pin positivo es igual al voltaje en el pin negativo, conociendo el voltaje en el pin negativo podemos calcular, la relación que existe entre el voltaje de salida con el voltaje de entrada haciendo uso de un pequeño divisor de tensión.

Zin = ∞, lo cual nos supone una ventajafrente al amplificador inversor.
SUMADOR INVERSOR

LA SALIDA ESTÁ INVERTIDA
Para resistencias independientes R1, R2,... Rn

La expresión se simplifica bastante si se usan resistencias del mismo valor
Impedancias de entrada: Zn = Rn



RESTADOR
Para resistencias independientes R1, R2, R3, R4:

Igual que antes esta expresión puede simplificarse con resistencias iguales.
La impedanciadiferencial entre dos entradas es Zin = R1 + R2
Cabe destacar que este tipo de configuración tiene una resistencia de entrada baja en comparación con otro tipo de restadores como por ejemplo el amplificador de instrumentación.
INTEGRADOR IDEAL
Integra e invierte la señal (Vin y Vout son funciones dependientes del tiempo)

Vinicial: es la tensión de salida en el origen de tiempos.
Nota: El...