Guia de electronica para examen de telmex

Amplificador operacional


741 con encapsulado metálico TO-5.
Un amplificador operacional (comúnmente abreviado A.O. u op-amp), es un circuito 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 primer amplificador operacionalmonolítico, 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. Más tarde 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 operacionesmatemáticas (suma, resta, multiplicación, división, integración, derivación, etc.) en calculadoras analógicas. De ahí su nombre.
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, 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 entradason cero.

Contenido
• 1 Notación
• 2 Tabla de Características Ideales y Reales
• 3 Comportamiento en corriente continua (DC)
o 3.1 Lazo abierto
o 3.2 Lazo cerrado o realimentado
• 4 Comportamiento en corriente alterna (AC)
• 5 Análisis
• 6 Configuraciones
o 6.1 Comparador
o 6.2 Seguidor
o 6.3 Inversor
o 6.4 No inversor
o 6.5 Sumador inversor
o 6.6 Restador
o 6.7 Integrador idealo 6.8 Derivador ideal
o 6.9 Conversor de corriente a voltaje
o 6.10 Funcion exponencial y logarítmica
o 6.11 Otros
• 7 Aplicaciones
• 8 Estructura interna del 741
o 8.1 Etapa de entrada
 8.1.1 Sistema de corriente constante
 8.1.2 Amplificador diferencial
o 8.2 Etapa de ganancia clase A
o 8.3 Circuito de polarización de salida
o 8.4 Etapa de salida
• 9 Parámetros
• 10Limitaciones
o 10.1 Saturación
o 10.2 Tensión de offset
o 10.3 Corrientes
o 10.4 Característica tensión-frecuencia
o 10.5 Capacidades
o 10.6 Deriva térmica
• 11 Véase también
• 12 Enlaces externos

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

Las terminales son:
• V+: entrada no inversora
• V-: entrada inversora
• VOUT: salida
• VS+: alimentación positiva• VS-: alimentación negativa
Las terminales de alimentación pueden recibir diferentes nombres, por ejemplo en los A.O. basados en FET VDD y VSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE.
Normalmente los pines de alimentación son omitidos en los diagramas eléctricos por claridad.
Tabla de Características Ideales y Reales
Parámetro Valor ideal Valor real
Zi ∞ 1 MΩ
Zo Φ 100 Ω
Bw∞ 1 MHz
Av ∞ 100.000
Ac Φ
Nota: Los valores reales dependen del modelo, estos valores son genéricos y son una referencia. Si van a usarse amplificadores operacionales, es mejor consultar el datasheet o características del fabricante.
Comportamiento en corriente continua (DC)
Lazo abierto
Si no existe realimentación la salida del A. O. será la resta de sus dos entradas multiplicada por unfactor. Este factor suele ser del orden de 100.000 (que se considerará infinito en calculos con el componente ideal). Por lo tanto si la diferencia entre las dos tensiones es de 1V la salida debería ser 100.000V. Debido a la limitación que supone no poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación, el A. O. estará saturado si se da este caso. Esto será aprovechado para su uso encomparadores, como se verá más adelante. Si la tensión más alta es la aplicada a la patilla + la salida será la que corresponde a la alimentación VS+, mientras que si la tensión más alta es la del pin - la salida será la alimentación VS-.
Lazo cerrado o realimentado
Se conoce como lazo cerrado a la realimentación en un circuito. Aquí se supondrá realimentación negativa. Para conocer el funcionamiento...