amplificadores

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio Popular para la Educación Superior
I.U.P. Santiago Mariño.
Edo. Aragua


















Amplificador Operacional

















Maracay, junio de 2014

Amplificador Operacional

Se trata de un dispositivo 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 operacional monolítico, 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. Mástarde 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 operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación, división, integración, derivación, etc.) encalculadoras analógicas. De ahí su nombre.
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entradainfinita, 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 de entrada son cero.

Las características estáticas principales de un amplificador operacional son:
 
1.    Ganancia de lazo abierta elevada del orden de 105, que disminuye con la frecuencia. Elproducto ganancia-frecuencia es típicamente de 105 a 108 Hz.
2.    Alta impedancia de entrada en el orden de 106 W para amplificadores operacionales construidos a base de transistores bipolares y 1012  W para los de transistores FET.
3.     Si V- = V+, Vo no es cero, sino que tiene un pequeño valor que se le conoce como voltaje de desviación cero (voltaje offset), el cual se debe a potenciales ycorrientes internas del amplificador operacional que se encuentran desbalenceadas.
4.    Los terminales de entrada V- y V+, tienen corrientes de polarización externas diferentes que pueden producir desviación en el voltaje de salida Vo si las impedancias externas al amplificador son diferentes.
5.    Los voltajes de desviación internos y las corrientes de polarización son generalmente funciones dela temperatura, por lo que se hace necesario referirse a las hojas del fabricante para estimar cual va a ser la variación de las entradas y salidas, a partir de la información que se tenga sobre la variación de la temperatura.
6.    La corriente de salida está típicamente limitada a 10 mA para ± 10 voltios.

Notacion
El símbolo de un amplificador es el mostrado en la siguiente figura:

Losterminales son:
V+: entrada no inversora
V-: entrada inversora
VOUT: salida
VS+: alimentación positiva
VS-: alimentación negativa
Los terminales de alimentación pueden recibir diferentes nombres, por ejemplos en los A.O. basados en FET VDD y VSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE.
Habitualmente los pines de alimentación son omitidos en los diagramas eléctricos porclaridad.

Configuracion

AMPLIFICADOR CON ALIMENTACIÓN ASIMÉTRICA
Hasta ahora las configuraciones operaban con tensión simétrica ±Vcc. La configuración que a continuación pasamos a describir presenta la ventaja de operar con una tensión única. Para que este montaje funcione es necesario aplicar la mitad de la tensión de alimentación a la entrada no inversora del amplificador (creando una tierravirtual para la etapa equivalente a la mitad de la tensión de alimentación). Esto se consigue mediante las resistencias R1.

Puesto que la entrada del amplificador presenta una impedancia infinita, las dos resistencias R1 y R2 se hayan dispuestas en serie y por ellas circulará la misma intensidad. Si llamamos Va a la tensión aplicada a la entrada no inversora del amplificador:

Por tanto...