Amplificadores operacionales

Amplificador operacional
Los amplificadores operacionales son circuitos integrados que sirven para amplificar señales de voltaje. Son muy útiles en la elaboración de circuitos.
Un amplificador operacional tiene dos entradas, invertida (-) y no invertida (+), y una salida.
La polaridad de una señal aplicada a la entrada invertida se invierte a la salida. Una señal aplicada a la entrada noinvertida mantiene su polaridad a la salida.
La ganancia (grado de amplificación) de un amplificador operacional está determinada por una resistencia de retroalimentación que alimenta parte de la señal amplificada de la salida a la entrada invertida. Esto reduce la amplitud de la señal de salida, y con ello la ganancia. Mientras mas pequeña es esta resistencia menor será la ganancia.
En la figura 1se muestra un diagrama de la conexión básica de un amplificador operacional con salida invertida, en ella:

Ganancia = Ren / Rent

Vsal = - Vent (Rre / Rent )

La ganancia es independiente del voltaje de alimentación. Observe como la entrada que no se usa se conecta a tierra por lo que el amplificador operacional amplifica la diferencia entre la entrada Vent y tierra (0 voltios).
laresistencia de retroalimentación Rre y el amplificador operacional forman un lazo de retroalimentación cerrado. Cuando la resistencia Rre se omite el amplificador entrega su máxima ganancia, en este caso la salida permuta de  completamente abierto a completamente cerrado o viceversa para muy pequeños cambios de la señal de entrada. En este modo de lazo abierto el amplificador operacional no tiene usopráctico como amplificador lineal y se usa para determinar cuando el voltaje de una de las entradas difiere del voltaje de la otra entrada, como compara los dos voltajes son conocidos como comparadores. |
Figura 1 |
La mayoría de los amplificadores operacionales necesitan una entrada de voltaje + y otra - como puede verse en la figura 1, esta fuente de voltaje puede lograrse conectando dos bateríasiguales en serie, luego se conecta el cable de unión entre ellas a tierra quedando los otros extremos como +V y -V.
Conexiones típicas
Conexión sin inversiónLa figura 2 muestra la conexión típica de un amplificador operacional con la salida no invertida con respecto a la entrada. Se ha usado uno de los mas populares amp-op el IC-741.
En el dibujo aparecen las fórmulas para determinar losíndices básicos del circuito así como los valores nominales de voltaje de alimentación. | Figura 2 |

Conexión invertidaLa figura 3 muestra la conexión típica de un amplificador operacional con la salida invertida con respecto a la entrada. Se ha usado uno de los mas populares amp-op el IC-741.
En este caso:

Ganancia= - (R2 / R1)

R3 = (R1 R2) / (R1 + R2)

Siendo el voltaje nominal dealimentación igual al de la figura 2. | Figura 3 |

EL AMPLIFICADOR OPERACIONALEl nombre de operacional se debe al uso que de este circuito se hacía en los primitivos ordenadores analógicos, capaces de realizaroperaciones aritméticas de distinto grado de complejidad. Estos amplificadores poseen una elevadísima resistencia de entrada, por lo que pueden detectar señales muy pequeñas (de orden demicrovoltios) y amplificarlas miles de veces.Una de las aplicaciones del amplificador operacional es la comparar tensiones y es ésta la que vamos a estudiar.Un comparador es un operador que tiene dos entradas y una salida.Si la entrada positiva (+), también denominada no inversora, está amás tensión que la entrada negativa o inversora (-), en el terminalde salida aparece una tensión igual a la tensiónde alimentación. En caso contrario, la salida será nula, o negativa si se alimenta con tensión simétrica.Los amplificadores operacionales se emplean en circuitos de control de temperatura, luminosidad, humedad, detectores de incendios, receptores de radio y televisión, etc...El famoso circuito integrado 741 es un amplificador operacional alojado en una cápsula de tipo DIP8, de 8 pines. El...