amplificadores operacionales

Amplificadores operacionales
Los amplificadores operacionales se inventaron para las ya obsoletas computadoras analógicas por su universalidad y facilidad de adaptación lo hacen apropiados para cumplir muy diversas funciones
Un amplificador operacional (AO, OA u op-amp) es un amplificador diferencial, amplifica la diferencia, o resta, entre dos tensiones eléctricas de entrada. Composicióninterna de un amplificador operacional.

El circuito incluye un amplificador de entrada, uno adicional inmediato, un amplificador seguidor emisórico, que permite obtener, más corriente, y un cuarto amplificador de salida. La división de etapas permite un mejor control, que el que se obtendría con solo dos transistores.

Símbolo del amplificador operacional

Contiene cinco contactos, dos deellos son para alimentación simétrica de tensión continua. Los dos contactos de la izquierda son los de la entrada; y el de la derecha, el de la salida.
La entrada + y – se llaman entrada no inversora, y entrada inversora. Estos son entradas y no polaridades.
Funcionamiento ideal
Las entradas tienen una resistencia muy elevada y cuando se les aplica una tensión, no circula una corriente.
Cuando laentrada es + está a un potencial eléctrico mayor que el de la entrada, el potencial de salida es de -12V, o el valor negativo de la alimentación, si fuera diferente de 12V.
Para que la salida sea siempre extrema positiva, o extrema negativa, no importa cuán pequeña sea la diferencia entre los potenciales de entrada. Los amplificadores operacionales más comunes detectan diferentes de potencialesde algunas millonésimas de volt. Si la diferencia de potencial entre + y – fuera nula en la salida lo que sucedería es que la tensión de salida mantiene el valor que tenía cuando se dio la condición de igualdad de los potenciales de entrada.
El funcionamiento ideal de un op-amp, su ganancia es infinita, puesto que alcanza con una diferencia arbitrariamente pequeña entre los potenciales deentrada, para que la tensión de salida salte de –Vcc a +Vcc, o al revés.
Además de los cinco electrodos principales muchos op-amp tienen dos contactos adicionales para el ajuste de cero. Ese ajuste compensa pequeñas asimetrías del circuito, que hacen que haya una pequeña tensión de salida en los casos en que esa tensión debería ser nula.
El ejemplo más sencillo: un comparador



Dos baterías de 9Vpara alimentarlo, una pila de 1,5.V para probar la entrada, y un voltímetro. Si se invierte la polaridad la conexión de la pila, la tensión que indica el voltímetro pasa a ser de -9 V. si se quita la pila y se dejan sueltos los cables conectados a las patas 2 y 3 del amplificador, se verá cómo la aguja del instrumento tiembla. Esto es porque los cables sueltos captan la tensión alterna delambiente. La indicación del voltímetro, será siempre +9V, o bien -9, según si la pata 3 sea positiva o negativa con respecto a la pata 2.
Es suficiente con que haya veinte o treinta microvolt de diferencia de potencial entre los contactos de entrada, para que se obtenga una salida diferente de cero.
Seguidor

En el circuito seguidor, la tensión de salida, V0 es, prácticamente, igual a la de laentrada, V1. No hay amplificación de tensión, pero si la hay de corriente.
En este circuito la tensión de salida, VO, crece por encima de V1. En consecuencia, y de acuerdo con el funcionamiento básico del amplificador operacional, la tensión de salida tiene que adoptar el valor –Vcc, con lo cual deja de estar, obviamente, por encima de la tensión de entrada, como acabamos de suponer. De manera inversasucede lo contrario, la tensión de salida tiene que adoptar el valor +V, con lo cual deja de estar por debajo de la tensión de entrada.
La única forma de que los hechos no manifiesten ninguna de las dos contradicciones extremas mencionadas, es que la tensión de la salida sea igual a la de entrada.
Realimentación positiva y negativa
Hay fenómenos en los que los efectos refuerzan las causas. Es...