Explicacionde AmpOp para amplificar gran Voltaje

AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Bob Widlar diseñó el amplificador operacional monolítico r ealmente f uncion al en 1965, el uA709 de
Fairchild. Este alcanzó gran popularidad pero exhibía algunos problemas, particularmente su tendencia a
bloquearse cuando la entrada era sometida a sobrevoltaje, y por otra parte su falta de protección contra
cortocircuito. También requería compensación de frecuenciaexterna (dos condensadores y una resistencia) y
tenía un circuito engorroso de ajuste de offset (otra vez se requerían tres componentes externos. Finalmente,
su voltaje de entrada diferencial estaba limitado a 5 voltios.
Widlar se movió a National Semiconductor en donde habría de diseñar el LM301, un amplificador
operacional mejorado con protección de cortocircuito, libre del problema debloquearse, y un rango de
voltaje diferencial de entrada de 30 voltios. Wídlar, no diseñó compensación interna, ya que él prefería la
flexibilidad de compensación por parte del usuario. El 301 podía ser compensado usando un solo
condensador, pero ya que se disponía de un solo pin sin ser usado, todavía se requerían tres componentes
para ajuste del offset.
Mientras tanto, en Fairchild se estaba desarrollandola respuesta al 301 (el ahora famoso 74l). Este tenia las
ventajas del 301, pero los ingenieros de Fairchild optaron por compensación interna de frecuencia para
permitir simplificar el ajuste de offset con un solo trimmer (potenciómetro) externo. Puesto que la mayoría
de aplicaciones no requieren ajuste de offset (Widlar tenia razón), el 741 en uso normal no requiere más
componentes que la red derealimentación misma. El resto es historia. el 741 se convirtió en el Standard de la
industria.
En la actualidad existen muchos amplificadores operacionales del tipo 741, esencialmente similares en diseño
y desempeño, pero con características tales como entrada FET , unidades dual o quad, versiones con
especificaciones mejoradas versiones compensadas y no compensadas, etc.
+Vcc

Rc

Rc
OutputInput 1

Input 2

Re

Re

R1
-Vee

Figura 1. Amplificador diferencial a transistores

1. Am plificadores operacionales
Los amplificadores operacionales son amplificadores diferenciales con acoplamiento DC de muy alta
ganancia. Para hacerse una idea de su funcionamiento se puede pensar en el amplificador diferencial clásico
con componentes discretos (figura 1), con sus dos entradas y una sola salida,como prototipo, aunque a
decir verdad los amplificadores operacionales reales tienen ganancias mucho mayores (valores típicos 10 ^
5 a 10 ^ 6) e impedancia de salida menor, y permiten a la salida barrer el rango de voltajes casi completo de
la alimentación (Usualmente se usan fuentes bipolares de ±15V). Los amplificadores operacionales ahora
esta disponibles en literalmente cientos de tipos, conel símbolo universal mostrado en al figura 2(a), en
Universidad De El Salvador – Facultad De Ingeniería Y Arquitectura – Escuela De Ingeniería Eléctrica – Instrumentación Electrónica I

CAPITULO I – AMPLIFICADORES OPERACIONALES

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donde las entradas (+) y (-) hacen lo que se espera: La salida se vuelve positiva cuando la entrada no
inversora (+), se vuelve más positiva que la entrada inversora(-), y viceversa. Los símbolos (+) y (-) no
significan que uno deba mantener uno positivo respecto al otro, o nada que se parezca.
Ellos simplemente dicen la fase relativa de la salida (la cuál es importante para mantener la realimentación
negativa) El uso de las palabras "no inversora" e "inversora" en lugar de "mas"" y "menos" ayudará a
evitar confusión de Las conexiones de la alimentación, usualmente no s e muestran, y tampoco hay
símbolo de tierra. Los amplificadores operacionales tienen ganancias de voltaje enormes, y casi nunca son
usados sin realimentación. La ganancia de lazo abierto es tan elevada, que para cualquier ganancia
razonable de lazo cerrado, las características dependen solamente de la red de realimentación.
Naturalmente que en algún punto esta generalización tiene...