Transitorio

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Tema 7: El amplificador operacional.
Gustavo Camps-Valls†
†

Dept. Enginyeria Electr`nica. Universitat de Val`ncia. Spain. o e gustavo.camps@uv.es, http://www.uv.es/gcamps

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Situaci´n y escenario: o

Hasta ahora hemos visto amplificadores a partir deelementos con transistores individuales: multietapa, diferenciales, con BJT/FET. Ahora veremos un amplificador integrado, el m´s utilizado en electr´nica: a o el amplificador operacional. Su uso es m´s sencillo que los vistos hasta ahora. a Muchas aplicaciones en muchos campos de la electr´nica: sensores, o amplificadores de audio, disparadores, etc.
Qu´ veremos en este tema: e

Analizamos elamplificador operacional, y sus configuraciones t´ ıpicas (inversora y no inversora). Estudiamos brevemente su estructura interna. Presentamos detalles t´cnicos para su correcto funcionamiento: e
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Realimentaci´n en continua o Resistencia en la entrada Ajuste de cero en la salida

Ejemplos y ejercicios.

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Contenidos
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Propiedadesgenerales del amplificador operacional Definiciones b´sicas y preliminares a An´lisis en frecuencia a Propiedades y caracter´ ısticas Configuraci´n inversora o Definici´n y modelo o Amplificador inversor Integrador inversor Configuraci´n inversora generalizada o El sumador inversor El integrador-sumador inversor Configuraci´n no inversora o Propiedades b´sicas a Multiplicador por constante positiva(mayor que uno) Seguidor Estructura de un amplificador operacional Introducci´n o Amplificador diferencial Espejos de corrientes Driver y circuito completo Utilizaci´n de amplificadores operacionales o Realimentaci´n en continua o Resistencia en la entrada Ajuste de cero en la salida (offset m´ ınimo) Ejemplo de dise˜o con offset m´ n ınimo El amplificador operacional con una unica fuente de alimentaci´n ´ oReferencias

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Definiciones b´sicas y preliminares a

Definici´n y s´ o ımbolo el´ctrico e

Un amplificador operacional es un amplificador diferencial muy elaborado u tecnol´gicamente, de tal modo que su factor de rechazo en modo com´n o es pr´cticamente infinito. a As´ su tensi´n de salida puedeescribirse: ı, o vS = A (v2 − v1 ) donde V2 es la tensi´n en la pata no inversora y V1 es la tensi´n en la pata o o inversora.
V2 V1 + VS -

Figura: Representaci´n simb´lica del amplificador operacional y unas fotos. o o

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An´lisis en frecuencia a

Respuesta en frecuencia

La ganancia del amplificador operacional es funci´n de lafrecuencia, y o puede escribirse, en general, como: A(p) = A0 (T1 p + 1) (T2 p + 1)

1 1 donde T1 = 2πf1 , y T2 = 2πf2 con f1 y f2 iguales, respectivamente, a 10 Hz y 1 MHz en el amplificador 741, que puede tomarse como representativo. Generalmente puede considerarse f2 infinitamente elevada en relaci´n a f1 , o de modo que se considera una buena aproximaci´n: o

A(p) =

A0 T1 p + 1

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An´lisis en frecuencia a Respuesta en frecuencia

Se cumple el factor de ganancia - ancho de banda: A0 f1 = 1fT fT es, por tanto, la frecuencia para ganancia unidad. Es una caracter´ ıstica t´ ıpica de los amplificadores operacionales. Se tiene una alt´ ısima ganancia A0 a frecuencias bajas.
|A| A0

|A| A0

1
f f1 f2

f1

fTf

Figura: Respuesta en frecuencia de un operacional y su aproximaci´n. o

Ejemplo

Un valor posible es A0 = 105 (para el 741). As´ fT = 105 ·10 = 106 = 1 MHz. ı

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Propiedades y caracter´ ısticas Rango de funcionamiento est´tico a

“Los amplificadores operacionales son ((amplificadores de continua)), lo que significa...