Electronica

EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL
Introducción:
Los amplificadores operacionales (A.O.) son básicamente amplificadores de muy alta ganancia diseñados como para corriente continua (acoplamiento directo – configuración diferencial), en los que se utiliza realimentación externa para controlar sus características de respuesta. Los amplificadores operacionales pueden ser usados como amplificadores CC ocomo amplificadores de señales alternas con frecuencia de hasta algunos MHz. Estos A.O. poseen típicamente una entrada de alta impedancia y una salida de baja impedancia. El nombre de A.O. deriva del hecho de haberse aplicado inicialmente en las calculadoras analógicas para efectuar operaciones aritméticas como adición, sustracción, multiplicación, inversión, derivación, integración, funcioneslogarítmicas, trigonométricas, etc. Hoy en día el A.O. tiene un campo de aplicación más extenso, empleándose para realizar una amplia variedad de funciones lineales y no lineales. Normalmente se conocen con el nombre de circuito integrado lineal básico o más corrientemente analógico. Gozan de gran popularidad por su versatilidad en el sistema de construcción en bloques. Tienen la
Propiedad de realizartareas múltiples con solo agregarles algunos elementos (pasivos en general, especialmente en el lazo de realimentación.
Aplicaciones:
Amplificadores, circuitos reguladores, transformadores de impedancia, aplicaciones en
Conmutación (ejemplo: Schmitt, Trigger, multivibradores estables o mono estables,
Osciladores, lógica, filtros activos, inversores, temporizadores, etc.). El funcionamientodel conjunto no dependerá ya solamente de A.O. ni de sus características, sino enteramente del conjunto del circuito armado. Su versatilidad y sus características de uso provienen del circuito de realimentación que controla la respuesta global del circuito. Además, con los A.O., se reduce el tiempo de diseño de los sistemas, ya que el diseñador no requiere diseñar el amplificador operac ional, sinoque solo utilizarlo para el diseño del sistema perdido. Ofrece todas las ventajas de un circuito integrado monolítico (circuito electrónico completo que ha sido fabricado con un conjunto inseparable de elementos dentro de una pequeña y única estructura, la cual no puede ser dividida sin destruir totalmente su prefijada función electrónica).
Las características del circuito integrado monolíticoson:
a) Tamaño pequeño
b) Alta seguridad (confiabilidad)
c) Bajo costo (relativo)
d) Regulación con la temperatura (funcionamiento independiente de la temperatura en
un amplio rango)
e) Poca desviación de tensión y corriente

El amplificador operacional ideal:
En esta sección veremos cuales son las características ideales de los A.O., aquellas que todo fabricante quisiera que cumplieransus productos, para aplicar estos conceptos y datos a circuitos básicos.
El amplificador operacional básico:
El símbolo de un A.O. se representa como en la figura a la derecha, en la que se muestra el sentido de flujo de la señal.

En la figura siguiente está representado el A.O. con sus conexiones básicas de entrada y salida.

La entrada 1, marcada con un signo (+) se denomina “no inversora”debido a que la salida está en fase con la entrada, mientras que la entrada 2 mostrada con el signo (-) es la “inversora”, debido a que una señal aplicada a esta entrada sufre un desfase de 180 grados
en la salida. Debe observarse que estos signos (+) y ( -) no significan de modo alguno que sea necesario aplicar señales positivas y negativas respectivamente a estas entradas.
Por otra parte, enla literatura técnica se denominan entrada directa y entrada invertida respectivamente. Las entradas 1 y 2 son diferenciales. La mayoría de los amplificadores operacionales tienen entrada diferencial, es decir, la señal de salida es proporcional a la diferencia de las señales V1 y V2 aplicadas a las entradas no inversora (+) e inversora (-) respectivamente. Así, la ecuación básica que rige el...