Amplificdo Operacional

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del poder Popular para la Educación Superior
IUTEP
Guanare-Portuguesa

Índice

pág.
Introducción…………………………………………………………………………………………………….
Amplificador Operacional…………………………………………………………………………………4
Comparador………………………………………………………………………………………………………8
Seguidor…………………………………………………………………………………………………………….8Inversor…………………………………………………………………………………………………………….10
No inversor……………………………………………………………………………………………………….11
Sumador inversor……………………………………………………………………………………………..11
Restador Inversor……………………………………………………………………………………………..12
Integrador ideal………………………………………………………………………………………………..12
Derivador ideal………………………………………………………………………………………………….13
Conversor de corriente a voltaje……………………………………………………………………….14
Función exponencial y logarítmica…………………………………………………………………….14
Convertidor Digital-Analógico(R-2R)…………………………………………………………………16
Estructura interna del 741…………………………………………………………………………………17
Conclusión…………………………………………………………………………………………………………27
Infografías…………………………………………………………………………………………………………28

Amplificador Operacional
Un amplificador operacional (comúnmente abreviado A.O. u op-amp), es un cir-cuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradasmultipli-cada por un factor (G) (ganancia):
Vout = G•(V+ − V−)
El primer amplificador operacional monolítico, que data de los años 1960, fue el Fairchild μA702 (1964), diseñado por Bob Widlar. Le siguió el Fairchild μA709 (1965), también de Widlar, y que constituyó un gran éxito comercial. Más tarde sería sustituido por el popular Fairchild μA741 (1968), de David Fullagar, y fabri-cado pornumerosas empresas, basado en tecnología bipolar.
Originalmente los A.O. se empleaban para operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación, división, integración, derivación, etc.) en calculadoras analógicas. De ahí su nombre.
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda también infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuestanulo y ningún ruido. Como la impedancia de entrada es infinita tam-bién se dice que las corrientes de entrada son cero.
Notación
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 positiva
• VS-: alimentación negativa
Los terminales de alimentación puedenrecibir diferentes nombres, por ejemplos en los A.O. basados en FET VDD y VSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE.
Normalmente los pines de alimentación son omitidos en los diagramas eléctricos por claridad.
Tabla de Características Ideales y Reales
Parámetro Valor ideal Valor real
Zi ∞ 1 MΩ
Zo 0 100 Ω
Bw ∞ 1 MHz
Av ∞ 100.000
Ac 0
Nota: Los valores reales dependen delmodelo, estos valores son genéricos y son una referencia. Si van a usarse amplificadores operacionales, es mejor consultar el datasheet o características del fabricante.
Comportamiento en corriente continua (DC)
Lazo abierto
Si no existe realimentación la salida del A. O. será la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. Este factor suele ser del orden de 100.000 (que se consideraráinfinito en cálculos con el componente ideal). Por lo tanto si la diferencia entre las dos tensiones es de 1V la salida debería ser 100.000 V. Debido a la limitación que supone no poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación, el A. O. estará saturado si se da este caso. Esto será aprovechado para su uso en comparadores, como se verá más adelante. Si la tensión más alta es la aplicada ala patilla + la salida será la que n VS+, mientras que si la tensión más alta es la del pin - la salida será la alimentación VS-.
Lazo cerrado o realimentado
Se conoce como lazo cerrado a la realimentación en un circuito. Aquí aparece una realimentación negativa. Para conocer el...