amplificador operacional

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AMPLIFICADOR OPERACIONAL

DEFINICION
Se puede definir un amplificador operacional (AO), como un componente con una gran ganancia, cuyo circuito básico o de partida es un par diferencial. En cuanto a su modo de operación, esta determinado por el lazo de realimentación (positiva, negativa), el tipo de elemento/os contenidos en el mismo, asi como sudisposición en dicho lazo. COnsiguiendose de esta forma que el mismo AO sea capaz de realizar distintas operaciones.
Un amplificador operacional es un amplificador diferencial de muy alta ganancia con alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida. Los usos típicos del amplificador operacional son proporcionar cambios en la amplitud del voltaje (amplitud y polaridad), en osciladores, encircuitos de filtrado y en muchos tipos de circuitos de instrumentación. Un amplificadores operacional contiene varias etapas de amplificadores diferenciales para alcanzar una muy alta ganancia de voltaje.








En esta figura representa el símbolo básico de un AO, donde se pueden distinguir los siguientes terminales:
V1: se corresponde con la entrada no inversora, de ahí viene suasignación del signo +. En la salida Vo aparecerá la señal introducida en V1 con su amplificador correspondiente.
V2: la entrada inversora como su nombre indica, va a producir que la señal que se le introduzca, aparesca a la salida Vo además de amplificada, desfasada o invertida 180º, equivalente a decir, que se ha sufrido un cambio de signo en la salida respecto ala entrada.
Vo: es como ya hemosvisto tensión de la salida respecto a masa.
Vd: tensión diferencial de entrada o diferencia entre las tensiones aplicadas entre la entrada inversora y la no inversora del amplificador.

COMPORTAMIENTO
Lazo abierto
realimentación la salida del A. O. será la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. Este factor suele ser del orden de 100.000(que se considerará infinito en cálculoscon el componente ideal). Por lo tanto si la diferencia entre las dos tensiones es de 1V la salida debería ser 100.000.000 V. Debido a la limitación que supone no poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación, el A. O. estará saturado si se da este caso. Esto será aprovechado para su uso en comparadores, como se verá más adelante. Si la tension más alta es la aplicada a la patilla +(entrada no inversora) la salida será VS+, mientras que si la tensión más alta es la del pin - (entrada inversora) la salida será la alimentación VS-.

Lazo cerrado o realimentado
Se conoce como lazo cerrado a la realimentacion en un circuito. Aquí aparece una realimentación negativa. Para conocer el funcionamiento de esta configuración se parte de las tensiones en las dos entradas exactamenteiguales, se supone que la tensión en la pata + sube y, por tanto, la tensión en la salida también se eleva. Como existe la realimentación entre la salida y la pata -, la tensión en esta pata también se eleva, por tanto la diferencia entre las dos entradas se reduce, disminuyéndose también la salida. Este proceso pronto se estabiliza, y se tiene que la salida es la necesaria para mantener las dosentradas, idealmente, con el mismo valor.
Siempre que hay realimentación negativa se aplican estas dos aproximaciones para analizar el circuito:
V+ = V- (lo que se conoce como principio del cortocircuito virtual).
I+ = I- = 0
Cuando se realimenta negativamente un amplificador operacional, al igual que con cualquier circuito amplificador, se mejoran algunas características del mismo como unamayorimpedancia en la entrada y una menor impedancia en la salida. La mayor impedancia de entrada da lugar a que la corriente de entrada sea muy pequeña y se reducen así los efectos de las perturbaciones en la señal de entrada. La menor impedancia de salida permite que el amplificador se comporte como una fuente eléctrica de mejores características. Además, la señal de salida no depende de las...