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AMPLIFICAFICADORES OPERACIONALES

Un amplificador operacional (Amp-Op) es un circuito integrado que amplifica la diferencia entre dos señales de entrada produciendo una sola salida. El Amp-Op, puede ser considerado como otro dispositivo electrónico, de la misma manera que un transistor bipolar, por citar algún ejemplo, es decir, es un dispositivo analógico.

El origen del término deamplificador operacional proviene de sus aplicaciones originales de estos componentes. Los Amp-Op, junto con otros componentes como son los resistores y capacitores, se emplean en los circuitos electrónicos para efectuar operaciones matemáticas necesarias en la resolución de ecuaciones diferenciales e integrales. Su empleo se ha extendido, más allá de las aplicaciones previstas por los primerosdiseñadores, gracias a su bajo costo, versatilidad y confiabilidad. Algunas aplicaciones en la actualidad están en el campo de acondicionamiento de señales, control de procesos, comunicaciones, computadoras, fuentes de potencia, sistemas de prueba y medición. En su forma básica, el Amp-Op, es un excelente amplificador de CD de alta ganancia.


Dos circuitos de Amp-Op básicos son el amplificador inversory el amplificador no inversor. El nombre dado a estas configuraciones se debe a la fase de la señal de salida respecto a la fase de la señal de entrada.
La terminal (1) es la terminal de entrada inversora designada con la notación “-“, y la terminal (2) es la terminal no inversora identificada por “+”.
Como el Amp-Op responde Sólo a la diferencia entre las dos señales de entrada. Cuando V1 – V2sean diferentes a cero, presenta lo que se conoce como señal de entrada de modo común. En el Amp-Op ideal, la señal de salida de modo común es cero. Esta característica se conoce como rechazo en modo común.


Debido a que los Amp-Op se alimentan con fuentes simétricas, la mayor parte de los de los Amp-Op son de acoplamiento directo, no usan capacitores en las entradas. Así, los voltajes deentrada V1 y V2 pueden ser voltajes de CD y estos producirán un voltaje de CD de salida Vo.

CARACATERÍSTICAS IDEALES DE LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Ganancia de voltaje nominal, A → ∞. (AV = ∞)
Impedancia de entrada Z entrada → ∞. (Zi = ∞)
Impedancia de salida Zo → 0. (Zo = 0Ω)
v0 = Av entrada= Av entrada; o, si Ventrada 1 = ventrada, v0 =0. (CMRR = ∞)
Ancho de banda (AB) = ∞. (AB = ∞)Con los transistores bipolares puede ser difícil obtener una impedancia de entrada muy alta.
Los JFET y MOSFET proporcionan capacidades de impedancia de entrada alta.

PARÁMETROS DE UN AMP-OP
Si hacemos referencia a las figuras 3.2 y 3.3 configuración inversora y no inversora.
Corriente de polarización de entrada. Ésta es la corriente de emisor en el amplificador diferencial para la operaciónde la región activa del par BJT (ejemplo 0.05 µA para el Amp-Op 741) que llega a través de R2, de modo que vsalida = (0.05 X 10-6 X R2) volts. Esto podría ser suficiente para saturar la salida. La saturación no es superada al introducir RX = R1 ׀׀ R2 y hacer los ajustes para nivelara la corriente de compensación de entrada debido a cualquier diferencia en la configuración del par diferencial.Voltaje de compensación de entrada(≈ ±60mV): éste se requiere en la entrada como un voltaje contador para compensar el voltaje de desequilibrio finito debido a un flujo desigual de corriente a través de los dispositivos de par diferencial en el amplificador operacional, de manera que este balance proporcione un voltaje de salida cero.
CMRR: Cuando el amplificador está idealmente balanceadoen la entrada, la salida de voltaje es igual a cero. Es decir, Ventrada1 = Ventrada2 y este circuito puede rechazar señales en modo común debido a su ganancia en modo común (Ac) = 0. Para señales en modo diferencial (Ventrada1 – Ventrada2), la ganancia (Ad) →∞. La razón Ad⁄Ac razón de rechazo en modo común (CMRR, Common Mode Rejection Ratio). En los amplificadores operacionales prácticos Ac...