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Tema 6 – Amplificadores Operacionales Rev 4

TEMA 6 AMPLIFICADORES OPERACIONALES

Profesores: Germán Villalba Madrid Miguel A. Zamora Izquierdo
Departamento de Ingeniería de la Información y Comunicaciones Universidad de Murcia

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CONTENIDO • • • • Introducción El amplificador diferencial El amplificador operacional ideal Caracterizaciónde un amplificador operacional no ideal
– – – – – – Alimentación del amplificador operacional Slew – rate Excursión de la tensión de salida Errores de continua. Cancelación de los efectos de las corrientes de polarización. Restricción del cortocircuito virtual

• Circuitos amplificadores: inversor, no inversor, sumador, diferencial, integrador y derivador. • Seguidor de tensión. • Anexo VI.I.Conversión Digital – Analógica (DAC) con AO.
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INTRODUCCION • En la década de los cuarenta, las calculadoras analógicas utilizaban circuitos electrónicos analógicos para realizar ciertas operaciones. La complejidad que presentaban se solucionaba al tomar unaparte de la señal de salida e introducirla en la entrada (realimentación). El nombre de amplificador operacional proviene precisamente de ser usado inicialmente para realizar operaciones analógicas. • Cuando el AO se realimenta, el circuito trabaja en bucle cerrado. Cuando no existe realimentación, opera en condiciones de lazo abierto. • Por medio de redes de componentes pasivos (resistencias,condensadores, bobinas) se consigue una gran variedad de funcionalidades (inversor, no inversor, seguidor, sumador, integrador, etc.), respondiendo el sistema a la configuración adoptada y a los valores de los componentes, sin que afecten las variaciones en las características del AO. Es decir, el sistema es independiente de la dispersión de las características del AO debido a los procesos defabricación.
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EL AMPLIFICADOR DIFERENCIAL
• El Amplificador Diferencial dispone de dos señales de entrada (aplicadas a los terminales inversor y no inversor), produciendo una tensión de salida proporcional a la diferencia entre las tensiones de entrada. (ver figura).Notación:
– La diferencia entre las tensiones de entrada se llama tensión de entrada diferencial Vid. – La ganancia diferencial (Ad) es la ganancia del amplificador. – La tensión de entrada de modo común (Vicm) es la media de las tensiones de entrada.

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Tema 6 – Amplificadores Operacionales Rev 4AMPLIFICADOR OPERACIONAL. DEFINICIÓN DE TERMINALES
• • • • Todas las diferencias de potencial son con respecto a masa. Dispone de dos terminales de entrada y uno de salida Y dos terminales para conexión de alimentación +Vcc y –Vcc. El A.O. solo tiene dos zonas de funcionamiento:
– Lineal: la salida toma valores comprendidos entre +Vcc y –Vcc. – Saturación: la tensión de salida adquiere el valor delos dos valores de alimentación +Vcc ó –Vcc.

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La operación que siempre realiza el A.O.

Vo = Av (V1 − V2 ) = Av ⋅ Vin
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AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL Y REAL
• Características AO real (u741):
– – – – Zi=100MOhm Avo=100000 Zo=40 Ohm. WD [1Hz, 1MHz]•

Características AO ideal:
– Impedancia entrada(Zi) infinita. – Ganancia en bucle abierto (Avo) infinita para la entrada diferencial. – Ganancia nula para la señal en modo común. – Impedancia de salida (Zo) nula. – Ancho de banda WD infinito. – Ausencia de desviación de características con la temp.

Zo

Zi

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