Configuraciones Op-Amp

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El OP-AMP como inversor

El amplificador inversor amplifica e invierte (ver el signo menos) una señal de corriente alterna. En este caso la señal alterna de entrada sale amplificada en la salida, pero también desfasada 180° (invertida). La ganancia de tensión se obtiene con la fórmula:
AV = -Vsal/Vent y AV= -R2/R1
Si Vent = 0.1 V = 100 mV y Vsal = -10 V, entonces AV = -10 / 0.1 = -100.
Las magnitudes de las señales alternas se pueden medir en tensión pico, pico-pico o RMS.


Respuesta de frecuencia del amplificador inversor
El amplificador operacional no amplifica de la misma manera para todo el rango de frecuencias. Conforme la frecuencia de la señala amplificar aumenta, la capacidad d el Amplificador Operacional para amplificar disminuye.

Hay una frecuencia para la cual la ganancia de tensión ha disminuido al 70.7 % de la ganancia a frecuencias medias. (la ganancia a disminuido en 3 dB. (Decibeles))
Esta es la frecuencia de corte y nos indica el límite superior del ancho de banda(BW) de este Óp. Amp.

Saturación
Si se aumenta la señal de entrada en amplificador operacional, aumentará también la salida. Pero hay un límite máximo al que puede llegar la salida (aproximadamente entre 1.5 y 2 voltios menos que la tensión entregada por las fuentes de alimentación). Después de esta tensión, aunque aumentemos la entrada la salida no aumentará
Entonces hay una señal de entradamáxima que hará que la señal de salida llegue también a su máximo. (máximo permitido por la fuente). Si señal de entrada es mayor a ésta se produce la saturación y la tensión de salida será recortada en los picos negativos y positivos. Ver la figura.


Tierra virtual
Cuando un amplificador operacional no está saturado, trabaja en condicionesnormales.
Así la diferencia de tensión entre la entrada inversora y tierra es casi 0 voltios. Entonces se dice que la entrada inversora es una tierra virtual.
Si el amplificador entra en saturación, lo anterior ya no es cierto, pues aparece una tensión entre la entrada inversora y tierra.
El OP-AMP como no inversor
Ganancia de voltaje
En este caso laseñal a amplificar se aplica al pin no inversor (+) del amplificador operacional. Como el nombre lo indica, la señal de salida no está invertida respecto a la entrada
Del gráfico se ve que la tensión en R1 es igual a VR1 = [R1 / (R1 + R2)] x Vsal. (Por división de tensión)
En operación normal la tensión entre las entradas (inversora y no inversora) es prácticamente cero, lo que significa que laentrada Ven es igual a VR1.
Entonces con Ven = VR1, y con la formula anterior: Ven = [R1 / (R1 + R2)] x Vsal.
Despejando para Vsal / Vent (ganancia de tensión)
AV = Vsal / Ven = (R1 + R2) / R1 = R1 / R1 + R2 / R1
Entonces: AV = 1 + R2 / R1
De la anterior fórmula se deduce que la ganancia de tensión en este tipo de amplificador será de 1 o mayor.

Impedancia de entrada
La impedancia deentrada del amplificador no inversor es mucho mayor que la del amplificador inversor. Se puede obtener este valor experimentalmente colocando en la entrada no inversora una resistencia R de valor conocido. Ver el siguiente gráfico:
En los terminales de la resistencia R habrá una caída de tensión debido al flujo de una corriente por ella que sale de la fuente de señal y entra en el amplificadoroperacional. Esta corriente se puede obtener con la ayuda de la ley de ohm: I = VR / R, donde VR = Ven - V(+)
Para obtener la impedancia de entrada se utiliza la siguiente fórmula: Zin = V+ / I
Donde
- V(+): es la tensión en el terminal de entrada no inversor del amplificador operacional
- I : es la corriente anteriormente obtenida
Impedancia de salida
La impedancia de salida se puede obtener...