Estudiante

Objetivo: que el alumno conozca e identifique las configuraciones básicas del amplificador operacional.

1° Concepto de Amplificador Operacional (AO)

Un amplificador operacional, es un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia). se utilizaen circuitos integrados y se aplica en dispositivos como calculadoras analógicas, filtros, conversores y otros pequeños aparatos del estilo.

Su función es la de amplificar corriente eléctrica entre dos puntos determinados de entrada y salida.

Las operaciones que puede realizar un amplificador operacional son:

• Generar señales, actuar como fuente de corriente o de tensión
•Amplificar
• Sumar, restar, invertir señales
• Comparar señales
• Integrar o derivar señales
• Eliminar ruido
• Convertir señal alterna en directa
• Convertir tensión en corriente
a) Características principales

Alta resistencia de entrada, baja resistencia de salida y su alta salida que presentan.

2° El Amplificador Operacional ideal (descripción).[pic]

En la figura se muestra un amplificador idealizado. Es un dispositivo de acoplo directo con entrada diferencial, y un único terminal de salida. El amplificador sólo responde a la diferencia de tensión entre los dos terminales de entrada, no a su potencial común. Una señal positiva en la entrada inversora (-), produce una señal negativa a la salida, mientras que la misma señal en laentrada no inversora (+) produce una señal positiva en la salida. Con una tensión de entrada diferencial, Vd, la tensión de salida, Vo, será a Vd, donde a es la ganancia del amplificador. Ambos terminales de entrada del amplificador se utilizarán siempre independientemente de la aplicación. La señal de salida es de un sólo terminal y está referida a masa, por consiguiente, se utilizan tensiones dealimentación bipolares ( ± )
Teniendo en mente estas funciones de la entrada y salida, podemos definir ahora las propiedades del amplificador ideal. Son las siguientes:
1. La ganancia de tensión es infinita:
a = ∞
2. La resistencia de entrada es infinita:
Ri = ∞
3. La resistencia de salida es cero:
Ro = 0
4. El ancho de banda es infinito:
BW = ∞
5. La tensión offset de entrada es cero:
V0 =0 sí Vd = 0
A partir de estas características del AO, podemos deducir otras dos importantes propiedades adicionales. Puesto que, la ganancia en tensión es infinita, cualquier señal de salida que se desarrolle será el resultado de una señal de entrada infinitesimalmente pequeña. Luego, en resumen:
La tensión de entrada diferencial es nula.
También, si la resistencia de entrada es infinita. Noexiste flujo de corriente en ninguno de los terminales de entrada
3° Configuraciones básicas
Los amplificadores operacionales se pueden conectar según dos circuitos amplificadores básicos: las configuraciones (1) inversora y (2) no inversora. Casi todos los demás circuitos con amplificadores operacionales están basados, de alguna forma, en estas dos configuraciones básicas. El amplificadorinversor (resistencia de entrada y salida para las configuraciones básicas).
a) El amplificador inversor (resistencia de entrada y salida para las configuraciones básicas).
La siguiente figura muestra la primera configuración básica del AO. El amplificador inversor. En este circuito, la entrada (+) está a masa, y la señal se aplica a la entrada (-) a través de R1, con realimentación desde la salida através de R2.
[pic]
Aplicando las propiedades anteriormente establecidas del AO ideal, las características distintivas de este circuito se pueden analizar como sigue.
Puesto que el amplificador tiene ganancia infinita, desarrollará su tensión de salida, V0, con tensión de entrada nula. Ya que, la entrada diferencial de A es:
Vd = Vp - Vn, ==> Vd = 0.- Y si Vd = 0,
entonces toda la tensión de...