Amplificadores operacionales

INFORME

“AMPLIFICADORES OPERACIONALES”
(A.O., op-amp u OPAM)


INTRODUCCION
El nombre de amplificador operacional deriva del concepto de un amplificador DC (amplificador acoplado en continua) con una entrada diferencial y ganancia extremadamente alta, cuyas características de operación estaban determinadas por los elementos de realimentación utilizados.
En el presente trabajo seexplicaran todos los aspectos relacionado con los amplificadores operacionales, incluyendo desde sus orígenes hasta sus diferentes presentaciones que existen actualmente, incluyendo la funcionalidad de cada una de estas, esto orientado a brindar un mejor entendimiento del tema y para ampliar los conocimientos que se tenga del mismo.

DESCRIPCION

El nombre de amplificador operacional proviene de unade las utilidades básicas de este, como son la de realizar operaciones matemáticas en computadores analógicos (características operativas).
Originalmente los amplificadores operacionales (AO) se empleaban para operaciones matemáticas (Suma, Resta, Multiplicación, División, Integración, Derivación, etc.) en calculadoras analógicas, de ahí su nombre.
El amplificador operacional es un dispositivolineal de propósito general el cual tiene la capacidad de manejo de señal desde frecuencia = 0 Hz hasta una frecuencia definida por el fabricante, tiene además limites de señal que van desde el orden de los numero de nV, hasta unas docenas de voltio (especificación también definida por el fabricante). Los amplificadores operacionales se caracterizan pro su entrada diferencial y una ganancia muyalta.
El amplificador operacional (AO) es un amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en general se alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual permite que tenga excursiones tanto por arriba como por debajo de tierra (o el punto de referencia que se considere).

ESQUEMAS Y CONFIGURACIONES EXTERNAS

Símbolo Terminales
V+: Entrada positiva + Vs+: Salida +
V-:Entrada negativa - Vs-: Salida -
Vout: Salida.

Lazo Abierto:
Si no existe realimentación, la salida del AO será la resta de sus 2 entradas multiplicada por un factor. Este factor suele ser del orden de 100000 (que se considera infinito en cálculos con el componente ideal). Por lo tanto si la diferencia entre las 2 tensiones es de 1mV la salida debería de ser 100V. Debido a la limitaciónque supone no poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación, el AO estará saturado si se da este caso. Si la tensión mas alta es la aplicada a la Terminal positiva la salida será la que corresponde a la alimentación Vs+, mientras que si la tensión más alta es la de la Terminal negativa la salida será la alimentación Vs-
Lazo Cerrado:
Se conoce como lazo a la retroalimentación en uncircuito. Aquí se supondrá realimentación negativa. Para conocer el funcionamiento de esta configuración se parte de las tensiones en las 2 entradas exactamente iguales, se supone que la tensión en la Terminal positiva sube y por lo tanto la tensión en la salida también se eleva. Como existe la realimentación entre la salida y la Terminal negativa, la tensión en esta Terminal también se eleva, portanto la diferencia entre las 2 entradas se reduce, disminuyéndose también la salida este proceso pronto se estabiliza y se tiene que la salida es la necesaria para mantener las 2 entradas, idealmente con el mismo valor.
Siempre que hay realimentación negativa se aplican estas 2 aproximaciones para analizar el circuito:
V+ = V-
I+ = I- = 0

Alimentación:
El amplificador operacional puede serpolarizado, tanto con tensiones simples como con tensiones simétricas, si utilizamos tensiones simples, a la salida no podremos conseguir valores menores de 0V. El valor de estas tensiones no suele ser fijo, dando los fabricantes un margen entre un máximo y un mínimo, no teniendo ninguna consecuencia en el funcionamiento del amplificador el valor de tensión que se escoja, únicamente las...