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Aplicaciones del Ampli…cador Operacional
J. I. Huircán
Abstract— Existen numerosas aplicaciones construidas con
el Op Amp. La metodología básica de análisis en aplicaciones lineales considera el Op Amp ideal para la determinación de la relación de entrada-salida. El uso de la
relación de entrada-salida permite describir las aplicaciones
no lineales en lazo abierto y sistemas realimentadospositivamente. El análisis en el caso de los generadores de función
y osciladores resulta más complejo debido al estudio cualitativo y matemático involucrado .

Av

Av

dB

dB

-Rf
R

20

0

ω [r a d/s e g]

1

0.1

RC

0

1

Rs C

RC

(a)

1

ω [r a d/s e g]

RC

(b)

Fig. 2. Respuesta en frecuencia del integrador. (a) Ideal. (b) Práctico.

Index Terms— uAmp Op Application

I. Introduction
El Op Amppermite diseñar distintas aplicaciones, tanto
lineales como no lineales. El análisis es distinto para cada
aplicación, pero es vital para comprender su diseño. En
los siguientes apartados se presentas distintas aplicaciones,
donde se presentan los correspondientes análisis y algunas
sugerencias para éllo.
II. El computador Analógico
Esta es la aplicación más clásica del Op Amp y permite laresolución de ecuaciones diferenciales, mediante una combinación de integradores y derivadores. En el clásico articulo de Ragazzini et al. (1947) fue de…nido y nombrado formalmente el concepto de Op Amp, y se presenta un sistema
electrónico para solucionar ecuaciones integro-diferencial.

Se diseña Rf = 10R, y RC debe ser igual al período de
la señal de entrada.
B. El diferenciador práctico
El problemadel circuito de la Fig. 3a, es que la reactancia capacitiva varía en forma inversa con la frecuencia,
haciendo muy sensible el circuito al ruido de alta frecuencia. La con…guración práctica de la Fig. 3b inhibe estos
efectos, pues la resistencia Rs en serie con el condensador
C, hace que disminuya la ganancia para alta frecuencia a
R
la relación Rfs . El circuito actuará como diferenciador
sólo afrecuencias menores que fc = 2 R1f C (o ! c = Rf1C ).

C

El integrador de la Fig. 1a se modi…ca mediante un
resistor Rf en paralelo al capacitor C, lo cual limita la
ganancia en baja frecuencia. Para frecuencias menores a
1
fC = 2 1RC o ! C = RC
, el circuito se comportará como
R
un ampli…cador inversor, con ganancia igual a Rf , para
f > fC , el circuito será un integrador, de acuerdo a larespuesta en frecuencia de la Fig. 2b, cuya función de
transferencia esta dada por (1).
Rf
C
vi

R

vi
vo

(a)

R

_

vi

_

+

vi

C

_
vo

+

(a)

(b)

Fig. 3. Derivador. (a) Ideal. (b) Práctico.

Vo (s)
=
Vi (s)

Rf Cs
Rs Cs + 1

(2)

vo

+

Av

Av

dB

20

(b)

Fig. 1. Circuito integrador. (a) Ideal. (b) Práctico.

Rf
R (Rf Cs + 1)

ω [ra d/seg]

0

(1)

Haciendo s = j!, se determina la respuesta enfrecuencia
de la Fig. 2b.
Preparado para Circuitos II - DIE, UFRO. Ver. 3.0, 2015

dB

Rf
Rs

1

10

Rf C

Rf C
(a)

Vo (s)
=
Vi (s)

vo

Rs

La función de transferencia estará dada por (2), haciendo
s = j! en (2) se determina la respuesta en frecuencia indicada en la Fig. 4b.

C

_
+

Rf

Rf

A. Integrador práctico

0

ω [ra d/seg]
1
Rf C

10
Rs C
(b)

Fig. 4. Respuesta en frecuencia Derivador.(a) Ideal. (b) Práctico.

El valor Rf C se conoce como constante de tiempo y se
suele hacer igual al período de la señal de entrada. Rs en
la práctica se considera entre 50 200 [ ].

2

C. Simbología de computación analógica

III. Circuitos comparadores

La computación analógica introduce una simbología
basada en diagramas de bloque, la cual permite implementar computadores en forma simple. Enella se encuentran
los integradores, sumadores y ampli…cadores.

u

-k

u

y

_

y

Son circuitos que permiten comparar y determinar cual
de dos voltajes es mayor. Los comparadores se construyen
mediante Op Amp en lazo abierto o con realimentación
positiva.
A. Comparadores de lazo abierto

y

u

Como la salida un Op Amp está dada por

u-y
+

u

≡ − ∫ y dt

≡

u

-k y

vo = Av v +

Fig. 5....