Amplificador Operacional

Aplicaciones de Amplificadores Operacionales

Capítulo 10

Aplicaciones de Amplificadores Operacionales
Aplicaciones Lineales
Un gran porcentaje de las aplicaciones de los amplificadores operacionales corresponde a procesos lineales, es decir, existe una relación lineal entre la tensión de salida y la tensión de entrada para todo el rango de trabajo de la función transferencia tensión –tensión. También podemos definir a estos procesos lineales como aquellos en que el espectro de frecuencias de entrada no es alterado por la amplificación. Dentro de estas aplicaciones se encuentran los circuitos de computación analógica, como ser sumadores, restadores, diferenciadores, integradores, y todas las demás donde se requiere amplificación y/o conversión de tensión – corriente o conversióncorriente tensión, con sus aplicaciones a medición con puentes. Ya hemos visto en capítulos anteriores los casos de sumadores, restadores, y amplificadores con entrada diferencial, por lo tanto entraremos en discusión con algunas mejoras a estos y otras aplicaciones. En el caso de amplificadores con entrada diferencial como el que vimos en el circuito de la figura 9-9, si se requiere unavariación de ganancia, es indispensable que la variación de valor de las resistencias R2 y R4 mantengan en todo momento la igualdad para mantener el equilibrio de las ganancias. Esto requerirá el uso de potenciómetros muy lineales montados sobre un mismo eje de variación, lo cual por lo general resulta muy oneroso. Por lo tanto se trata de encontrar un circuito que permita variar la ganancia sin tenerque recurrir a estos potenciómetros, como lo es el circuito de la figura 10-1

Figura 10-1: Amplificador con entrada diferencial y ganancia variable

Electrónica Aplicada II
Departamento Electrónica Facultad Regional Bahía Blanca U.T.N.

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Aplicaciones de Amplificadores Operacionales La ganancia del amplificador del circuito de la figura 10-1 se controla por medio del potenciómetro kR2que trabaja como un vernier manteniendo las características de rechazo en modo común y el balance de ganancias diferenciales. Sin embargo se mantiene la necesidad de mantener perfectamente apareadas las resistencias para evitar los problemas de las señales en modo común. Empleando el teorema de superposición, obtendremos la expresión que gobierna esta ganancia, y que estará dada por 1R  e 0 = 2 1 +  2 ( e 2 − e1 ) k  R1  (10-1)

Existen muchos casos en los que la configuración de las señales de entrada y/o la necesidad de emplear amplificadores modulados, necesitan que la entrada del los amplificadores se realice en modo común, por lo tanto una configuración como la de la figura 10-1 es inadecuada, debido a que la entrada del amplificador es balanceada. En estos casos se recurre aconfiguraciones con más de un amplificador pero que en un todo sigue funcionando como un amplificador diferencial.

Amplificadores diferenciales compuestos.
Una forma de configurar un amplificador diferencial compuesto es el de la figura 10-2, donde se recurre a un amplificador como inversor con ganancia unitaria, y luego su señal de salida es inyectada en un amplificador sumador, con lo cualse obtiene la diferencia de las señales de entrada al amplificador compuesto. De esta forma ambos amplificadores se encuentran en configuración de entrada simple lo que permite el uso de amplificadores modulados. También este tipo de configuración es la apropiada cuando se usan amplificadores con entrada a FET los cuales presentan alinealidades en su configuración no inversora

Figura 10-2:Amplificador diferencial compuesto En cuanto a su expresión de ganancia este amplificador responde a

R2 (10-2) (e − e ) R1 1 2 y como se puede observar este amplificador también permite la variación de la ganancia con la simple variación de R2 sin que se vea afectado el balance en modo e0 = −

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