Control

E lectrónica Analógica: Opamps1

Amplificadores Operacionales (I)
Concepto general de amplificador operacional:
Amplificador diferencial con una ganancia de tensión elevada, acoplo directo y diseñado
para facilitar la inclusión de una red de realimentación. El A.O. puede ser considerado como
un bloque funcional analógico.

Concepto de amplificador operacional ideal:
Amplificadoroperacional con características idealizadas. Es un modelo matemático más que
un circuito electrónico real.
Impedancia de entrada: infinita

Corrientes de polarización nulas

Impedancia de salida: cero

Asimetrías (offsets) nulas

Ganancia de tensión en modo diferencial: infinita
Ganancia de tensión en modo común: cero
Ancho de banda: fL =0 (DC) ; fH i nfinita

SlewRate: infinito (V/µs)

1E lectrónica Analógica: Opamps1

Amplificadores Operacionales (I)
Vi = V1 − V2

V2
Vo

Vo = AV ⋅ Vi

V1

Concepto de amplificador operacional real:
Ganancia de tensión (bucle abierto): 1000 a 100000 (60 dB a 100 dB)
Amplificador operacional realizable como circuito electrónico:
Impedancia de entrada: 2 M Ω a 1GΩ

I mpedancia de salida: 50 Ω a 1 KΩ

C orr. polarización Ib: 10pA a 10 µA

Offset Vio: 1 nV a 10 mV

CMRR: de 80 a 120 dB

fH (ganancia 1): 100 KHz a 1 GHz
2

SlewRate: 0.1 V/µs a 1000 V/ µs

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TABLA COMPARATIVA DE OPERACIONALES REALES
Tipo

Vcc Icc Vio

Ib

I omax

R2R

Av

Ft

SR

Vn

In

2

80

25

no

2E5

1

0.5

30

?

1

.03

25

no

2E5

4.5

12

150.01

±5

2.2 0.3 .001

3

out

1 .5E3
( mA/V)

2.2

3.6

9

.001

±5

16 0.3 .002

70

no

1E3

230

290

7

.0013

3E5

250

150

6.5

.05

900

600 1.2k

2

.002(+)
.018(-)

Bipolar básico ± 15 1.7

LM741
BiFet básico
LF356
CMOS básico
TLC2272
BiFet rápido
OPA656
CMOS rápido
OPA354
Bipolar CFOA
AD8002

±15

5

R L=100±2.5

5

2

.003

±5

5

2

3 E3(+)
5 E3(-)

V

mA m V

nA

100 In &
out
70
no

kΩ

mA

3

MHz

V /µs nV/ √ Hz pA/√ Hz

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Amplificadores Operacionales (I)
Función de transferencia estática:

VO
Ideal (eje y)

SATURADO +
+Vcc

Casi Ideal
Avol (bucle abierto)

Real (|Vsat| < |Vcc|)
Vio

-Vcc
SATURADO Voo
4Vi = V1 − V2

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Amplificadores Operacionales (I)
Slew Rate:
Vi, Vo

Pendiente máxima de la salida

Vi en rojo

P dte. máxima

Vo en negro
t
NOTA: Los fabricantes suelen medir
el slew rate para el montaje seguidor
de tensión (Av= 1), aplicando un
escalón en la entrada.

5

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Amplificadores Operacionales (II)Aplicaciones del Amplificador Operacional:
Con Realimentación Negativa
Lineales
Amplificadores
Amplificador inversor
Amplificador no inversor y seguidor de tensión
Sumador
Amplificador diferencial
Convertidor V-I y convertidor I-V
Integrador y derivador
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Amplificadores Operacionales (II)
Aplicaciones del Amplificador Operacional (cont):
Conrealimentación Negativa (cont)
No Lineales
Rectificadores de media onda
Rectificador de onda completa
Recortadores
Convertidor logarítmico (NO)

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Amplificadores Operacionales (II)
Aplicaciones del Amplificador Operacional (cont):
Sin realimentación
Comparador simple
Con realimentación Positiva
Comparador de Scmitt (Schmitt trigger)
Con ambasrealimentaciones (Negativa y Positiva)
Con predominio de la negativa
Osciladores senoidales
Con predominio de la positiva
Osciladores de relajación
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Amplificadores Operacionales (II)
Aplicaciones: Amplificador no inversor
Se supone que Avol no es infinita (única característica no ideal del
operacional).
Se aplica una tensión Vi en la entrada no
inversora....