Opamp

MÓDULO Nº9
AMPLIFICADORES OPERACIONALES
UNIDAD:

CONVERTIDORES

TEMAS:
Introducción a los Amplificadores Operacionales.
Definición, funcionamiento y simbología.
Parámetros Principales.
Circuitos Básicos.
OBJETIVOS:
Explicar que es un amplificador operacional.
Entender el funcionamiento de los circuitos básicos con OP AMP.

DESARROLLO DE TEMAS
1. Introducción a los AmplificadoresOperacionales:
Los amplificadores operacionales u op-amp’s, son dispositivos de estado sólido
extremadamente versátil que se utilizan como bloque constructivo de una gran variedad de
circuitos electrónicos, tanto analógicos como digitales. Algunas de sus aplicaciones más
importantes incluyen: preamplificadores, amplificadores de voltaje, ecualizadores, filtros
activos, mezcladores,osciladores, generadores de funciones, comparadores de voltaje, etc.
En la presente clase se dará una revisión de las principales características de este
dispositivo así como algunos circuitos básicos:
2. Definición, funcionamiento y simbología:
Un amplificador operacional es, básicamente un amplificador de voltaje de alta
ganancia acoplado directamente. En la siguiente figura se muestra su simbología ysu circuito
equivalente:

Externamente consta de dos líneas de entrada una inversora y otra no inversora, una
línea de salida y dos líneas de alimentación que se conecta generalmente a una fuente bipolar
simétrica, esto permite que la salida pueda tomar valores tanto positivos como negativos

Realizado por: Ing. José Trelles

dependiendo de la relación de las entradas. Esto se puedeapreciar mejor si analizamos la
ecuación para el voltaje de salida:
Vo = Ao * ( V2 - V1 )
Donde Ao se conoce como la ganancia en lazo abierto o la ganancia natural del
opamp, cuyo valor es generalmente en el orden de los millones, más adelante se tratará este
tema.
La relación entre las entradas y la salida puede observarse en la siguiente figura:

Como se observa, un voltaje aplicado a laentrada positiva mientras la entrada negativa
es cero, produce un voltaje de igual fase en la salida pero amplificado, en cambio que si se
utiliza la entrada negativa se produce un desfase de 180 grados, es decir una inversión.
3. Parámetros Principales:
Naturalmente como todo dispositivo eléctrico y electrónico, el opamp también tiene
ciertos parámetros que nos ayudan a escoger un amplificadorde otro. A continuación se
mencionan los parámetros más importantes que caracterizan a un opamp:
• Ganancia de Voltaje en Lazo Abierto (Ao): Idealmente un opamp debe tener una
ganancia infinita, en la práctica este valor puede llegar hasta 100000, aunque es más
común representar este valor en unidades de decibelios (20*log(100000) = 100dB).
Recuérdese siempre que el opamp amplifica solovoltaje, para la corriente se requieren
transistores de potencia tipo BJT o MOSFET.
• Impedancia de Entrada (Rin): Es la resistencia que observa el circuito de entrada externo
entre las entradas positiva y negativa. Su valor esta entre 1MΩ a 1TΩ, esta característica
le permite conectarse con fuentes de tensión relativamente sensible sin perder la señal
debido a que es como si no existiera unaconexión real.
• Impedancia de Salida (Rout): Es la resistencia que observa el circuito de salida externo
en el pin de salida. Su valor esta entre 10 a 100Ω, esta característica evita que el voltaje
amplificado pase en su totalidad hacia el circuito de salida.
• Ancho de Banda o Frecuencia de Corte (BW ó Ft): Es la máxima frecuencia que el
opamp puede procesar con el mismo factor deamplificación. Su rango varía dependiendo
de la aplicación entre 10KHz hasta 10GHz.
• Voltaje offset de Entrada (Voffset): Una desventaja del opamp es que cuando ambas
entradas son cero, el voltaje de salida tiende a tener un ligero valor positivo o negativo
conocido como offset o desplazamiento desde cero. Su rango varía entre 100uV hasta
10mV. Este factor toma especial importancia cuando se trata de...