El amplificador operacional

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El Amplificador Operacional
Jaime Eduardo Londo˜ o c´ digo: 0806023 Jorge Iv´ n Cardona c´ digo: 0806007 Ana Maria Osorio n o a o c´ digo: 0806035 Andr´ s Felipe Rojas c´ digo: 0806043 o e o Universidad Nacional De Colombia Sede Manizales

Abstract— En este informe se presentar´ el amplificador a operacional como una herramienta de gran versatilidad y funcionalidad en circuitos electr´nicos, tanto an´ logos o a como digitales. A lo largo del documento se expondr´ n las a principales caracter´sticas de los Op Amp, sus configuraı ciones y respectivo an´ lisis; enfocado a la optimizaci´ n de a o ˜ los disenos y modelado de sistemas electr´ nicos basados o en este dispositivo.

I.

O BJETIVOS

Aplicar el concepto de cada posible configuraci´ n o con amplificadores operacionales.Implementar diferentes referencias de integrados durante la pr´ ctica con el fin de satisfacer los a prop´ sitos del montaje. o Llevar a la experimentaci´ n la fase introductoria de o la electr´ nica anal´ gica trabajada en clase. o o Observar y comparar los resultados obtenidos con amplificadores operacionales reales y los obtenidos con amplificadores operacionales ideales en b´ squeda de un dise˜ ooptimo. u n ´ II. ´ I NTRODUCCI ON

Impedancia de entrada (Rin ): es la resistencia que observa el circuito, de entrada externa, entre los bornes positivo y negativo. Este valor en teor´a ı tiende a infinito, en la pr´ ctica se muestra desde a 1MΩ hasta 1TΩ . Impedancia de salida (Rout ): es la resistencia que observa el circuito, de salida externa, en el pin de salida. Se supone cero pero de hechopuede llegar hasta los 100Ω. Ancho de Banda o Frecuencia de Corte: el la m´ xia ma frecuencia que un op amp puede procesar en el mismo factor de amplificaci´ n. Seg´ n aplicaci´ n o u o puede variar desde 10KHz hasta 10GHz. Voltaje Offset: es un desplazamiento en el voltaje de salida que se observa cuando ambas entradas han sido igualadas a cero. Puede oscilar entre 100µV hasta 10Mv. Voltaje dePolarizaci´ n: se trata de los valores o m´ ximos y m´nimos de voltaje bipolar con los que a ı puede operar el amplificador. Var´an entre +/ − ı 3V hasta + / − 25V . III-B. Principales Configuraciones

El amplificador operacional es un elemento de circuito que esta compuesto por transistores; comercialmente existe como un paquete de circuito integrado. Este dispositivo se utiliza por lo general enciertas configuraciones como lo son la configuraci´ n inversora o y la no inversora que a su vez se sub-dividen en otras. El op amp es muy usado y esto se debe a que con el se puede hacer casi cualquier cosa a nivel de la electr´ nica. o III. III-A. Par´ metros a E L O P -A MP

A continuaci´ n se expondr´ n las configuraciones mas o a comunes en que se usa el op amp. III-B.1. Amplificador Inversor:configuraci´ n en la o que la retroalimentaci´ n de tensi´ n va al terminal nego o ativo y la salida del circuito es proporcional a la se˜ al n invertida de la entrada.

Al trabajar con amplificadores operacionales es importante conocer los principales par´ metros de este disa positivo. Ganancia de Voltaje en lazo abierto (Ao ): idealmente debe tener una ganancia infinita, pero en la pr´ ctica puedellegar hasta 100000 o como es m´ s a a com´ n de encontrarse de 100 decibelios. u

Fig. 1. Configuraci´ n inversora de un op amp. o

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III-B.2. Comparador: este circuito a partir de op amp, consigue establecer una comparaci´ n entre una o tensi´ n de entrada y una tensi´ n de referencia que o o fijamos con el divisor de tensi´ n formado entre las o resistencias.

3. Conectores, resitores,protoboard 4. Osciloscopio o Escop´ metro o 5. Integrados: LM741, LM311, LM6152, LF356 V. P ROCEDIMIENTO

Fig. 2. Comparador.

III-B.3. Integrador de Miller: este en un circuito en el cual se ha sustituido la resistencia de retroalimentaci´ n o de un op amp inversor por un capacitor. Este tipo de configuraci´ n hace que la tensi´ n de salida sea proporcional o o a la integraci´ n de la...