Ejercicios de electronica resueltos

Circuitos Electrónicos

AMPLIFICADOR OPERACIONAL

EJEMPLOS RESUELTOS
EJEMPLO 1 (T8):
En el circuito de la figura y suponiendo amplificadores operacionales ideales, si V = 1 [V]
1
y V = 150 [mV], se pide:
2
a) Función que realiza cada uno de los amplificadores.
b) Valor de I .
L
c)
Valor de V para el cual I es cero.
2
L
FIGURA T8. 1
PLANTEAMIENTO Y RESOLUCIÓN
a)DETERMINAMOS LA FUNCIÓN DE CADA AMPLIFICADOR.
En el AO : V (tensión de entrada) está conectada a la entrada inversora, la entrada no inversora
1
1
está conectada a masa, y R
21
es una resistencia de realimentación también conectada a la entrada
inversora (realimentación negativa)

AO está en configuración de Amplificador Inversor.
1

El mismo análisis se aplica para el AO (observa queambos amplificadores tienen una disposición
2
simétrica respecto de la resistencia R ).
L
PREGUNTAMOS: ¿GUARDAN LA AMPLIFICACIÓN INVERSORA Y LA REALIMENTACIÓN NEGATIVA ALGUNA
RELACIÓN ENTRE SÍ?
No. Amplificación Inversora se refiere a la relación entre la entrada y la salida. En este ejemplo:
dado un voltaje de entrada V positivo, se obtendrá un voltaje de salida
i

V
o
que es demayor
amplitud (amplificación) y de signo contrario (inversión). La realimentación negativa se refiere a que
al voltaje de entrada se resta una porción del voltaje de salida, como con los AOs de este ejemplo a
través de las resistencias R
21
para el AO y R
1
22
para el AO (si a la entrada se sumase una porción
2
del voltaje de salida se hablaría de Realimentación Positiva, algo que seaplica en el Ejemplo 11).
b)
¿CÓMO CALCULAMOS LA CORRIENTE I ?
L
Hallando la diferencia de potencial V
o1

V
o2
en los extremos de R y aplicando ley de Ohm. Para ello,
L
analizamos las configuraciones de cada operacional por separado:




















21
o1
1
1
1
o1
11
4
7k
R
V
Ganancia de AO
V
V
1
[V]
V
4
,7[V]R
1
0k
(EjsT08. 1)
Observamos que V =1 [V] es positiva mientras que V
1
o1
=

4
,7 [V] es negativa, como corresponde a
una configuración de amplificación inversora.




















22
o2
2
2
2
o2
12
2
2
0k
R
1
50
V
Ganancia de AO
V
V
[V]
V
1
[V]
R
3
3
k
1
0
00
(EjsT08. 2)
Por tanto, lacorriente I será:
L








o2
o1
LL
L
VV
1
[V]
( 4,7[V])
3
,7
I
[A]
I
3
,7 [mA]
R
1
0
0
0
[
]
1
0
00
(EjsT08. 3)
Como V >V , el sentido de I será de V
o2
o1
L
o2
hacia V
o1
(hacia la izquierda, ver FIGURA T8. 1).
C) ¿VALOR DE V CUANDO I =0?
2
L
De las tres ecuaciones anteriores tenemos:















































o2
o1
2
2
2
1
1
2
21
L
o2
o1
2
1
21
L
1
2
1
1
2
2
11
22
VV
R
R
RR
I
0
V
V
V
V
VV
R
R
R
RR
3
3
k
4
7k
V
1
[V]
V
0
,705[V]
2
2
0
k
1
0k
(EjsT08. 4)
El signo (–) indica: AO en config. inversora

EJEMPLO 3 (T8):En el circuito amplificador de corriente de la figura, obtener la ganancia de corriente I / I
o
i
y comprobar que es independiente de la resistencia de carga R :
L
FIGURA T8. 2
PLANTEAMIENTO Y RESOLUCIÓN
a)
¿CÓMO OBTENEMOS LAS CORRIENTES I E I PARA LUEGO REALIZAR EL COCIENTE?
i
O
Teniendo en cuenta dos características: que la corriente I

e I son nulas (en todos los AOs), y queentre las entradas
+
inversora
y
no
inversora
existe
cortocircuito
virtual
(configuración
de
realimentación
negativa),
lo
cual
produce, en este caso, que el terminal no inversor esté a
masa virtual, es decir V = V = 0.
n
m
Como I

es nula, la corriente que entrega la fuente se
deriva completamente hacia la R . Además, como la señal
b
de entrada se conecta a la entrada...