amplificadores operacionales

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Amplificadores operacionales se utilizan
para proporcionar cambios en la amplitud
de voltaje(amplitud y polaridad). En
osciladores, en circuito de filtro y en
muchos tipos de circuitos de
instrumentación.

Se trata de un dispositivo electrónico
(se presenta como circuito integrado)
que tiene dos entradas y una salida. La
salida es ladiferencia de las dos
entradas multiplicada por un factor (G)
(ganancia):Vout = G·(V+ − V−) el más
conocido y comúnmente aplicado es el
UA741 o LM741.

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El símbolo de un amplificador es el mostrado en la siguiente figura:

Los terminales son:
V+: entrada no inversora
V-: entrada inversora
VOUT: salida
VS+: alimentación positivaVS-: alimentación negativa
Los terminales de alimentación pueden recibir diferentes nombres,
por ejemplos en los A.O. basados en FET VDD y
VSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE.
Habitualmente los pines de alimentación son omitidos en los
diagramas eléctricos por claridad.

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Amplificador sumador
Es aquel circuitoque proporciona a la salida la misma
tensión que a la entrada.
Se usa como un buffer, para eliminar efectos de
carga o para adaptar impedancias (conectar un
dispositivo con gran impedancia a otro con baja
impedancia y viceversa)
Como la tensión en las dos patillas de entradas es
igual:
Vout = Vin
Zin = ∞

Presenta la ventaja de que la impedancia de entrada es
elevadísima, la de salidaprácticamente nula, y puede ser
útil, para poder leer la tensión de un sensor con una
intensidad muy pequeña que no afecte apenas a la
medición.
Si la resistencia interna del voltímetro es Re (entrada del
amplificador), la resistencia de la línea de cableado es Rl y
la resistencia interna del sensor es Rg, entonces la relación
entre la tensión medida por el voltímetro (Ve) y la tensión
generada por el sensor(Vg) será la correspondiente a
este divisor de tensión:

La formula correspondiente a este divisor es la siguiente:

si la resistencia de entrada del amplificador es mucho
mayor que la del resto del conjunto, la tensión a la entrada
del amplificador será prácticamente la misma que la
generada por el sensor y se podrá despreciar la caída de
tensión en el sensor y el cableado.
Cuanto mayor sea laintensidad que circula por el sensor,
mayor será el calentamiento del sensor y del resto del
circuito por efecto Joule, lo cual puede afectar a la relación
entre la tensión generada por el sensor y la magnitud
medida.

Amplificador inverso

Para resistencias independientes R 1,R2,R3,R4:

Igual que antes esta expresión puede simplificarse con
resistencias iguales
La impedancia diferencial entredos entradas es Z in = R1 +
R2 + Rin, donde Rin representa la resistencia de entrada
diferencial del amplificador, ignorando las resistencias de
entrada del amplificador de modo común.

Amplificador no inverso

La salida está invertida
Para resistencias independientes R1, R2,... Rn

La expresión se simplifica bastante si se usan resistencias
del mismo valor
Impedancias de entrada: Zn = RnIntegrador ideal
Integra e invierte la señal (Vin y Vout son funciones
dependientes del tiempo.

Vinicial es la tensión de salida en el origen de tiempos

Derivación ideal
Deriva e invierte la señal respecto al tiempo
• Este circuito también se usa como filtro
• NOTA: Es un circuito que no se utiliza en la práctica
porque no es estable. Esto se debe a que al
amplificar más las señales de alta frecuenciase
termina amplificando mucho el ruido.

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El componente electrónico conocido
como amplificador operacional
realmente es un circuito multielemento,
formado por muchos transistores y
otros dispositivos simultáneamente en
un solo microcircuito integrado.

CORRIENTES Y VOLTAJE DE DESVIO

Parámetros de...