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Electrónica Analógica: Opamps1

Amplificadores Operacionales (I)
Concepto general de amplificador operacional:
Amplificador diferencial con una ganancia de tensión elevada, acoplo directo y diseñado
para facilitar la inclusión de una red de realimentación. El A.O. puede ser considerado como
un bloque funcional analógico.

Concepto de amplificador operacional ideal:
Amplificador operacional concaracterísticas idealizadas. Es un modelo matemático más que
un circuito electrónico real.
Impedancia de entrada: infinita

Corrientes de polarización nulas

Impedancia de salida: cero

Asimetrías (offsets) nulas

Ganancia de tensión en modo diferencial: infinita
Ganancia de tensión en modo común: cero
Ancho de banda: fL =0 (DC) ; fH infinita

µs)
SlewRate: infinito (V/µ

1

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Amplificadores Operacionales (I)
Vi = V1 − V2

V2
Vo

Vo = AV ⋅ Vi

V1

Concepto de amplificador operacional real:
Ganancia de tensión (bucle abierto): 1000 a 100000 (60 dB a 100 dB)
Amplificador operacional realizable como circuito electrónico:
Impedancia de entrada: 2 MΩ
Ω a 1GΩ
Ω

Impedancia de salida: 50 Ω a 1 KΩ
Ω

Corr. polarización Ib: 10 pA a 10 µA

Offset Vio: 1 nV a 10 mV

CMRR:de 80 a 120 dB

fH (ganancia 1): 100 KHz a 1 GHz
2

SlewRate: 0.1 V/µ
µs a 1000 V/µ
µs

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TABLA COMPARATIVA DE OPERACIONALES REALES
Tipo

Vcc Icc Vio

Ib

Iomax

R2R

Av

Ft

SR

Vn

In

2

80

25

no

2E5

1

0.5

30

?

1

.03

25

no

2E5

4.5

12

15

0.01

±5

2.2 0.3 .001

3

out

1.5E3
(mA/V)

2.2

3.6

9

.001

±5

16 0.3 .002

70

no

1E3

230

290

7.0013

3E5

250

150

6.5

.05

900

600 1.2k

2

.002(+)
.018(-)

Bipolar básico ±15 1.7

LM741
BiFet básico
LF356
CMOS básico
TLC2272
BiFet rápido
OPA656
CMOS rápido
OPA354
Bipolar CFOA
AD8002

±15

5

RL=100

±2.5

5

2

.003

±5

5

2

3E3(+)
5E3(-)

V

mA mV

nA

100 In &
out
70
no

kΩ

mA

3

MHz

V/µ
µs nV/√
√ Hz pA/√
√ Hz

Electrónica Analógica: Opamps1

Amplificadores Operacionales (I)Función de transferencia estática:

VO
Ideal (eje y)

SATURADO +
+Vcc

Casi Ideal
Avol (bucle abierto)

Real (|Vsat| < |Vcc|)
Vio

-Vcc
SATURADO Voo
4

Vi = V1 − V2

Electrónica Analógica: Opamps1

Amplificadores Operacionales (I)
Slew Rate:
Vi, Vo

Pendiente máxima de la salida

Vi en rojo

Pdte. máxima

Vo en negro
t
NOTA: Los fabricantes suelen medir
el slew rate para el montaje seguidor
de tensión(Av= 1), aplicando un
escalón en la entrada.

5

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Amplificadores Operacionales (II)
Aplicaciones del Amplificador Operacional:
Con Realimentación Negativa
Lineales
Amplificadores
Amplificador inversor
Amplificador no inversor y seguidor de tensión
Sumador
Amplificador diferencial
Convertidor V-I y convertidor I-V
Integrador y derivador
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Electrónica Analógica:Opamps1

Amplificadores Operacionales (II)
Aplicaciones del Amplificador Operacional (cont):
Con realimentación Negativa (cont)
No Lineales
Rectificadores de media onda
Rectificador de onda completa
Recortadores
Convertidor logarítmico (NO)

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Amplificadores Operacionales (II)
Aplicaciones del Amplificador Operacional (cont):
Sin realimentación
Comparador simple
Conrealimentación Positiva
Comparador de Scmitt (Schmitt trigger)
Con ambas realimentaciones (Negativa y Positiva)
Con predominio de la negativa
Osciladores senoidales
Con predominio de la positiva
Osciladores de relajación
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Amplificadores Operacionales (II)
Aplicaciones: Amplificador no inversor
Se supone que Avol no es infinita (única característica no ideal deloperacional).
Se aplica una tensión Vi en la entrada no
inversora.

I

R1

R2

Vo= Avol * (Vi-V2)
I= V2/R1 = (Vo-V2)/R2

V2

Multiplicando por R1*R2

Vi

Vo

V2*R2 = Vo*R1 – V2*R1
V2 = Vo*R1 / (R1+ R2)
Vo= Avol * Vi – Avol * Vo*R1 / (R1+R2)
9

Electrónica Analógica: Opamps1

Amplificadores Operacionales (II)
Despejando Vo
Vo (1 + Avol*R1/(R1+R2)) = Avol*Vi
Y la ganancia (en bucle cerrado)
Av=...