Op Amps

BENEMÉRITA UNIVERSIDAD
Cruz Romero María del Carmen
Alonso Adame Juan Manuel
Reséndiz Gutiérrez José Luis



AUTONOMA DE PUEBLA
Marco Teórico
El término amplificador operacional u "OpAmp" (del inglés operational amplifier), se refiere a la clase de amplificadores acoplados DC de alta ganancia, con dos entradas y una simple salida.
El amplificador operacional es un elemento electrónicomuy útil en la actualidad que permite el manejo y el control de señales de tipo analógico continuas o alternas.
El Amplificador Operacional ideal se caracteriza por:

1. Resistencia de entrada,(Ren), tiende a infinito.
2. Resistencia de salida, (Ro), tiende a cero.
3. Ganancia de tensión de lazo abierto, (A), tiende a infinito
4. Ancho de banda (BW) tiende a infinito.
5. vo =0 cuando v+ = v-
El símbolo de un amplificador es el mostrado en la siguiente figura:

Los terminales son:
V+: entrada no inversora
V-: entrada inversora
VOUT: salida
VS+: alimentación positiva
VS-: alimentación negativa

Amplificador inversor

Es el modo de configuración más importante en los circuitos con amplificadores operacionales, denominado inversor por estar desfasada la señal de salida180° con relación a la de entrada, característica fundamental de este circuito.

Utilizando la ley de Kirchhoff en el punto tenemos que
I1+ I 2 = IB1
suponiendo que el AOP es ideal tenemos que IB1 = 0 por tanto

y por otro lado al tener masa virtual (Vd = 0) la ecuación nos queda


finalmente podemos decir que


Una vez finalizado el análisis de este circuito se puede verclaramente que la tensión de salida es proporcional a la tensión de entrada, siendo el factor de proporcionalidad una constante.
Que definimos con las resistencias R1 y R2 el nombre de inversor viene dado por el signo negativo presente en la fórmula, es decir, el montaje invierte la fase de la señal de entrada.
Dado que el OpAmp no puede entregar más que unos pocos mA de corriente de salida, se debemantener una amplitud muy pequeña en la señal de entrada para esta medición.
Amplificador No Inversor
Marco teórico.
Un amplificador operacional configurado como amplificador no inversor, la señal a amplificar se aplica al pin no inversor (+) del mismo. Como el nombre lo indica, la señal de salida no está invertida respecto a la entrada
La tensión en R1 es igual a:
VR1 = [R1 / (R1 + R2)] xVsal. (por división de tensión)
En operación normal la tensión entre las entradas (inversora y no inversora) es prácticamente cero, lo que significa que la entrada Ven es igual a VR1.
Entonces con Ven = VR1, y con la formula anterior:
Ven = [R1 / (R1 + R2)] x Vsal.
Despejando para Vsal / Vent (ganancia de tensión)
AV = Vsal / Ven = (R1 + R2 ) / R1 = R1 / R1 + R2 / R1
Entonces: AV = 1 + R2/ R1
De la anterior fórmula se deduce que la ganancia de tensión en este tipo de amplificador será de 1 o mayor.
Amplificador como Derivador

El Circuito Derivador realiza la operación matemática de derivación, de modo que la salida de este circuito es proporcional a la derivada en el tiempo de la señal de entrada.







Dado que la entrada no inversora está conectada a tierra:

Sise considera el amplificador operacional como un amplificador operacional ideal:

Por lo tanto, las corrientes que atraviesan el capacitor y la resistencia serán iguales:

Esta corriente tendrá la siguiente expresión:

La tensión VR es:

La tensión de salida es:

La tensión de salida tendrá la siguiente expresión:

Amplificador como Integrador
El amplificador como integrador es uncircuito que realiza la operación matemática de integración. Si se aplica una señal de entrada que cambia constantemente a la entrada de un amplificador integrador, por ejemplo una onda cuadrada, el capacitor se cargara y descargara en respuesta a cambios en la señal de entrada. Así, se crea una señal de salida en forma de diente de sierra, cuya frecuencia depende de la contante de tiempo RC....