Amplificadores operacionales

Amplificadores
operacionales

Electrónica analógica: Conceptos generales de amplificación
• Introducción
• El amplificador operacional ideal
• El amplificador operacional con realimentación negativa
Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
• Características del amplificador operacional real
• El amplificador operacional con realimentación positiva
Aplicaciones nolineales de los amplificadores operacionales
• Otros montajes.
• Amplificadores operacionales y comparadores comerciales

Introducción
El amplificador ideal de tensión
iE = 0

iS

VE

A

VS = A·VE

VS

Impedancia de
entrada infinita:
iE = 0

El amplificador diferencial de tensión
V1

+

-

V2

Ad

VS = Ad · (V1 – V2)

VS

El amplificador operacional ideal
Elamplificador diferencial de tensión
i1 = 0

+
+

V1
i2 = 0
V2

Ad
↓

- ∞
-

VS

Amplificador operacional ideal

¿Para qué sirve un amplificador que para cualquier
entrada no nula tiene salida infinita?

El amplificador operacional con realimentación negativa
Sistema realimentado:
VE

VS

A

VS = VE ·

-

1+A· β

A→∞

β

VR

VS = VE ·

Amplificadoroperacional realimentado:

1
β

+

VE

VS

VS = VE ·

A

R1 + R2

R1
β =

VR

R2

R2
R1 + R2

R2

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
Amplificador de ganancia positiva:
VE

V+
V-

+

VS

-

R1
VS = VE ·

R2

Se cumple la relación: V+ = VVS = Ad · (V+ - V-)
Valor finito

∞

CERO

R1 + R2
R2

= VE · ( 1 +

R1
R2

)

Siempreque hay
realimentación negativa, la
tensión de salida sube o
baja hasta igualar estas dos
tensiones.

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
Amplificador de ganancia positiva:
V+

VE

V-

+

VS

-

La ganancia se puede calcular
empleando la relación V+ = V-

R1
R2

V+ = VE
V- = VS ·

V+ = V-

R2

VE = VS ·

R2

VS = VE ·

R1 + R2

R1 +R2
R2

R1 + R2

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
Amplificador de ganancia negativa:
R1

i
i
VE

R2

V-

i=

R1 + R2

-

V+

VE - VS

VS
+

V- = VS + i · R2
VE - VS
V- = VS + R1 ·

V- = VS ·

R2
R1 + R2

+ VE ·

R1
R1 + R2

V+ = 0

V+ = VVS = VE ·

-R1
R2

R1 + R2

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionalesSumador inversor:
V1
V2

i1

R1

iA

i2

R2

VV+

iA = i1 + i2

RA

V+ = V-

-

V- = 0

VS
+

VS = - iA ·
RA
VS = -RA · (

V1
R1

+

V2

V1

i1 =

i2 =

R1

V2
R2

)

R2

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
Sumador no inversor:
RB
RA

VV+

V1
V2

RA

V- = VS ·

RA + RB
V1

-

+

R1

V+ =

VS1

+

R1

V2
R2
1

+

R1

1
+

R2

V+ = V-

R2

V1

R3
VS =

RA + RB
RA

·

R1
1
R1

V2

+

R2
1

+

R2

1
+

R3

R3

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
Amplificador diferencial (restador):

V+ = V1 ·

R2
V2
V1

R1
R1

VV+

V2

VS

R1

V- =

R1

V- =

V+ = V-

VS =

R2
R1

R1 + R2
+1

+

R2

R2

VS
R2
1

+

R2

V2·R2 + VS·R1
R1 + R2

· (V1 – V2)

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
Conversor I-V:
R

i
i

VV+

VS
+

V+ = VV- = 0

VS = -R · i

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
Conversor V-I:
iA
iA

V-

R1

VE

R1

V+

V+ = V-

R2

iA =

v

iE =

+

v

iE

VR1
VE– V+
R1

iS = iE + iA
iA

iS

R2
iS =

RS

La corriente de salida no depende de RS

iS =

VE – V+
R1

+

VR1

VE
R1

Aplicaciones lineales de los amplificadores operacionales
Seguidor de emisor:

VV+

VE

VS

V+ = V-

VS = VE

+

Este circuito se emplea para adaptar impedancias

+

iE = 0

-

Equipo
de
medida

VS

señal muy débil (corriente...