Amplificador Operacion

Electrónica
Básica

Tema
A.1.

El
amplificador
operacional
y
de
transconductancia:

conceptos
básicos


Gustavo
A.
Ruiz
Robredo

Juan
A.
Michell
Mar DPTO.
DE
ELECTRÓNICA
Y
COMPUTADORES

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tema
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3.0



Introducción:
Analógico
versus
Digital

  Las
señales
que
transmiten
información
pueden
ser
analógica
y
digital:

• Señales
analógicas
toman
un
rango
de
amplitudes
conMnuo
en
el
Mempo.

•  Señales
 digitales
 toman
 un
 conjunto
 finito
 de
 valores
 de
 amplitud
 (a
 menudo

binarios)
 a
 intervalos
 de
 Mempo
 generalmente
 espaciados
 uniformemente
 en
 el

Mempo.
Es
decir,
son
señales
discretas
en
amplitud
y
frecuencia.


Señal
analógica


Señal
digital


  El
mundo
real
es
analógico
(sonido,
luz,
magnitudes
Tsicas,
….)

  Muchas
de
 las
 entradas/salidas
 de
 los
 sistemas
 electrónicos
 son

analógicos.

  Muchos
sistemas
electrónicos,
especialmente
los
que
manejas
amplitudes

bajas
o
muy
alta
frecuencia,
requieren
una
aproximación
analógica.

Electrónica
Básica.
2º
Curso.

Ingeniería
en
Tecnologías
de
la
Telecomunicación


2


Mundo analógico
MEM’s,

Sensores,

Actuadores


Líneas
telefónicas,

Pares
(ADSL)
Radiofrecuencia


Mundo
digital

Almacenamiento
datos


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en
Tecnologías
de
la
Telecomunicación


Micrófonos,

DisposiMvos
de
audio

Imagen,

display


3


  El
 proceso
 de
 amplificación
 de
 señales
 de
 baja
 amplitud
 es
 una
 de
 las

operaciones
 básicas
 que
 es
 necesario
 realizar
 con
 circuitos
 analógicos
 →

Necesitamos
amplificadores.

 Idealmente,
 un
 amplificador
 produce
 una
 señal
 de
 salida
 con
 la
 misma

forma
de
onda
que
la
entrada
pero
de
mayor
amplitud.

  El
 amplificador
 operacional
 es
 el
 componente
 básico
 de
 la
 electrónica

analógica
por
su
versaMlidad
y
prestaciones.


Electrónica
Básica.
2º
Curso.

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Tecnologías
de
la
Telecomunicación


4


Introducción
al
amplificador
operacional

  Usualmente
denominados
 AO
 o
 “Opera&onal
 amplifier“
 o

"op‐amp“
o
“Op
Amps”
o
OA

Un
 amplificador
 es
 un
 disposiMvo
 que
 acepta
 una
 señal
 de
 entrada

variable
y
produce
una
señal
de
salida
similar
de
mayor
amplitud.


  Normalmente
 se
 conecta
 su
 salida
 con
 la
 entrada
 a
 través

de
una
realimentación
(“Feedback
Loop”)

  La
 mayoría
 de
 los
 OAs
 se
 comportan
 como
 amplificadores

de
tensión:
 proporcionan
 una
 tensión
 salida
 que
 es
 una

versión
amplificada
de
la
tensión
de
entrada.

  Los
OAs
consMtuyen
el
componente
básico
de
la
mayoría
de

los
sistemas
analógicos.

  El
nombre
de
amplificador
operacional
Mene
su
origen
en
la

capacidad
 de
 realizar
 operaciones
 matemáMcas
 tales
 como

derivación
e
integración.

  Las
 técnicas
 de
 fabricación
 de
 circuitos
 integrados
han

permiMdo
 desarrollar
 OAs
 de
 altas
 prestaciones
 a
 bajo

precio.

Electrónica
Básica.
2º
Curso.

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en
Tecnologías
de
la
Telecomunicación


5


  Un
 
 amplificador
 operacional
 es
 un

circuito
monolíMco
integrado
de
altas

prestaciones
 con
 una
 entrada

diferencial
 (vp,vn)
 y
 salida
 (vo),

generalmente,
simple.


  Es
 uno
 de
 los
 disposiMvos
 eléctrónicos
 más
uMlizados:
 equipos
 de

consumo,
industria
y
militar.

  Campos
de
uso:

  Aplicaciones
lineales.

  Aplicaciones
no‐lineales.

  Circuitos
dependientes
de
la
frecuencia


Electrónica
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2º
Curso.

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en
Tecnologías
de
la
Telecomunicación


  Breve
reseña
histórica

  1941:
Primer
OA
basado
en
válvulas.

  1961:
Primeros
OAs
con
componentes
discretos..

  1963:
 Primer
 OA
monolíto
 μA702
 diseñado
 por
 by
 Bob
 Widlar
 (Fairchild

Semiconductor).
 Sin
 mucho
 éxito.
 Bob
 Widlar
 diseñó
 el
 μA709
 con
 éxito

total.

  1968:
 Se
 fabrica
 el
 μA741
 (Fairchild
 Semiconductor).
 Rotundo
 éxito.

Todavía
se
sigue
fabricando
en
la
actualidad.

  1970:
Primer
OA
con
diseño
FET.

  1972:
OAs
con
alimentación
simple
(Single
supply).

….
Diversificación.
...

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