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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 operacional monolítico, 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 operaciones matemáticas (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 entrada son cero.
Debido a suversatilidad y a sus características sobresalientes (ganancia de lazo abierto infinita, muy alta impedancia de entrada, etc.), los amplificadores operacionales se utilizan en una gran variedad de aplicaciones. Estas comprenden, entre otras, la amplificación de señales de CA y de CC, la realización de operaciones matemáticas, el filtrado, conformación y generación de ondas, la conversión de cantidades aanálogas en digitales y viceversa, etc.

En esta sección realizaremos varios experimentos con el amplificador operacional LM324. Trabajaremos primero con amplificadores de señal de CC y luego lo haremos con amplificadores de señal de CA. También incluiremos algunas aplicaciones especiales.

El Amplificador Operacional LM324

El LM324 consta de cuatro amplificadores operacionales independientesde alta ganancia disponibles en una misma cápsula de CI de 14 pines. Reúne las características típicas que hemos mencionado para este tipo de dispositivos (alta ganancia, baja impedancia de salida, alta impedancia de entrada, buen ancho de banda, etc.).Opera con una fuente de poder de una sola polaridad cuyo voltaje este comprendido entre 3 y 30 voltios. Evite conectar las salidas directamente atierra o al positivo de a fuente. Esto al igual que la inversión de la polaridad de la fuente, causa la destrucción del chip.

Experimento 1

Introducción:

En este experimento se analiza la operación de un amplificador de CC basado en el amplificador operacional LM324 y proyectado para una ganancia de voltaje de 11. La ganancia de voltaje del circuito se deduce de la formula.

Objetivo:Suministrar el voltaje de entrada para el amplificador. Este voltaje DC puede ajustarse entre 0V y 1.6V, aproximadamente. Por lo tanto, se pueden obtener teóricamente voltajes de salida entre 0 y 18V, que es el valor de voltaje de la fuente de alimentación.

Marco Teórico:

Comprende básicamente de tres bloques:

• Una referencia de voltaje

• Un seguidor de voltaje

• Unamplificador no inversor

La referencia de voltaje consiste básicamente de un potenciómetro y de una resistencia limitadora que configura un divisor de tensión.

Desarrollo:

[pic]

Experimento 2

Introducción:

Podemos encontrar circuitos montados a base de estos amplificadores que realizan operaciones matemáticas, como por ejemplo sumadores, diferenciadores, integradores,comparadores... Etc.

Objetivo:

Probar y comprobar que la ganancia y la diferencia de voltaje del siguiente circuito es más o menos 15 volts.

Marco Teórico:

El LM324 es un ejemplo de este tipo cuádruple y el LM358 es uno doble muy usado. Este concretamente es una cuarta parte del LM324 ya que vienen 4 amplificadores operacionales en un mismo circuito integrado. En este ejemplo, los pines 4 y...
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