Practicas con compuertas basicas
Páginas: 9 (2116 palabras)
Publicado: 31 de octubre de 2013
Amplificador operacional
El amplificador operacional es uno de los circuitos integrados más importantes y usados en las aplicaciones analógicas. Sus ventajas más interesantes son su bajo coste, su pequeño tamaño y su versatilidad, que permite un uso generalizado en amplificación, filtros, computación analógica, comparación, rectificación, etc..
Un amplificador operacional (AO) tienebásicamente tres terminales: las dos entradas (una negativa y otra positiva) y la salida. También puede contar con otros terminales como los destinados a su alimentación y compensación. En el siguiente dibujo podemos ver la representación más usual que tenemos de este elemento:
El AO se puede representar por una impedancia[1] de entrada (muy alta), otra de salida (baja) y una ganancia de voltaje(muy alta). Si representamos al amplificador anterior como:
Normalmente hablamos del AO ideal, en el que podemos considerar la resistencia de entrada infinita (impedancia muy grande) y la de salida nula. También son infinitos la ganancia de voltaje[2] y el ancho de banda. Ya que la resistencia de entrada es infinita, la corriente en cada entrada, inversora y no inversora (después seexplicará esto), es cero. Además el hecho de que la ganancia de lazo abierto sea infinita hace que la tensión entre las dos terminales sea cero, como se muestra a continuación:
El AO ideal hace que el análisis y diseño de circuitos con AO sea muy simple, y los resultados preliminares con este concepto suelen ser suficientes en muchos casos.
También podemos representar el amplificadoroperacional de la forma:
Donde, 1 -> offset [3](Junto con la patilla 5 sirve para corregir el offset del operacional).
2 ->V-IN (Impedancia muy baja).Entrada inversora.
3 ->V+IN (Impedancia muy alta).Entrada no inversora.
4 -> (-) (Terminal negativo de la alimentación).
5 ->offset (igual que la 1).
6 ->output o VOUT (salida del amplificador).
7 -> (+) (Terminal positivo de laalimentación).
El pequeño punto indica cual es la patilla número 1.
Con el paso de los años y la mejora en la tecnología de fabricación, los amplificadores operacionales han mejorado notablemente. En su configuración interna se han reemplazado unos transistores bipolares por transistores de efecto de campo (JFET). Estos amplificadores JFET están alas entradas del amplificador operacional incrementándose así la impedancia de entrada de éste.
El operacional puede ahora amplificar señales que pueden tener la amplitud de la fuente que los alimenta y tomar muy poca corriente de la señal de entrada. Los transistores MOS (semiconductor de oxido metálico) se han puesto en los circuitos de salida.
Podemos hacer una tabla para dosamplificadores diferentes y comparar cada elemento de estos:
Propiedad
BJT
(741)
FET
(LF351)
Impedancia de entrada ( R i )
1 Ω
1013 Ω
Impedancia de salida ( R o )
75 Ω
75 Ω
Ganancia en lazo abierto ( a o )
2 x 103
103
Razón de eliminación de modo común (CMRR)[4]
95 dB
100 dB
Aplicaciones
Configuraciones.-
Las configuraciones que ahora se describirán no son todas las queexisten de los amplificadores, pero son aquellas que por alguna razón tienen más importancia dentro de instrumentos y análisis químico (o biológico).
Seguidor de tensión (o voltaje).-
Es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensión que a la entrada, independientemente de la carga que se le acopla o independientemente de la intensidad que se demande.
Esta aplicaciónes importante en la amplificación de señales que teniendo un buen nivel de tensión son de muy baja potencia y por tanto se atenuarían en el caso de conectarlas a amplificadores de mediana o baja impedancia de entrada.
Por ejemplo se puede usar en análisis de potenciometría o aquellos a los que les sea útil esta característica en el mundo de los instrumentos eléctricos. También pueden usarse...
El amplificador operacional es uno de los circuitos integrados más importantes y usados en las aplicaciones analógicas. Sus ventajas más interesantes son su bajo coste, su pequeño tamaño y su versatilidad, que permite un uso generalizado en amplificación, filtros, computación analógica, comparación, rectificación, etc..
Un amplificador operacional (AO) tienebásicamente tres terminales: las dos entradas (una negativa y otra positiva) y la salida. También puede contar con otros terminales como los destinados a su alimentación y compensación. En el siguiente dibujo podemos ver la representación más usual que tenemos de este elemento:
El AO se puede representar por una impedancia[1] de entrada (muy alta), otra de salida (baja) y una ganancia de voltaje(muy alta). Si representamos al amplificador anterior como:
Normalmente hablamos del AO ideal, en el que podemos considerar la resistencia de entrada infinita (impedancia muy grande) y la de salida nula. También son infinitos la ganancia de voltaje[2] y el ancho de banda. Ya que la resistencia de entrada es infinita, la corriente en cada entrada, inversora y no inversora (después seexplicará esto), es cero. Además el hecho de que la ganancia de lazo abierto sea infinita hace que la tensión entre las dos terminales sea cero, como se muestra a continuación:
El AO ideal hace que el análisis y diseño de circuitos con AO sea muy simple, y los resultados preliminares con este concepto suelen ser suficientes en muchos casos.
También podemos representar el amplificadoroperacional de la forma:
Donde, 1 -> offset [3](Junto con la patilla 5 sirve para corregir el offset del operacional).
2 ->V-IN (Impedancia muy baja).Entrada inversora.
3 ->V+IN (Impedancia muy alta).Entrada no inversora.
4 -> (-) (Terminal negativo de la alimentación).
5 ->offset (igual que la 1).
6 ->output o VOUT (salida del amplificador).
7 -> (+) (Terminal positivo de laalimentación).
El pequeño punto indica cual es la patilla número 1.
Con el paso de los años y la mejora en la tecnología de fabricación, los amplificadores operacionales han mejorado notablemente. En su configuración interna se han reemplazado unos transistores bipolares por transistores de efecto de campo (JFET). Estos amplificadores JFET están alas entradas del amplificador operacional incrementándose así la impedancia de entrada de éste.
El operacional puede ahora amplificar señales que pueden tener la amplitud de la fuente que los alimenta y tomar muy poca corriente de la señal de entrada. Los transistores MOS (semiconductor de oxido metálico) se han puesto en los circuitos de salida.
Podemos hacer una tabla para dosamplificadores diferentes y comparar cada elemento de estos:
Propiedad
BJT
(741)
FET
(LF351)
Impedancia de entrada ( R i )
1 Ω
1013 Ω
Impedancia de salida ( R o )
75 Ω
75 Ω
Ganancia en lazo abierto ( a o )
2 x 103
103
Razón de eliminación de modo común (CMRR)[4]
95 dB
100 dB
Aplicaciones
Configuraciones.-
Las configuraciones que ahora se describirán no son todas las queexisten de los amplificadores, pero son aquellas que por alguna razón tienen más importancia dentro de instrumentos y análisis químico (o biológico).
Seguidor de tensión (o voltaje).-
Es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensión que a la entrada, independientemente de la carga que se le acopla o independientemente de la intensidad que se demande.
Esta aplicaciónes importante en la amplificación de señales que teniendo un buen nivel de tensión son de muy baja potencia y por tanto se atenuarían en el caso de conectarlas a amplificadores de mediana o baja impedancia de entrada.
Por ejemplo se puede usar en análisis de potenciometría o aquellos a los que les sea útil esta característica en el mundo de los instrumentos eléctricos. También pueden usarse...
Leer documento completo
Regístrate para leer el documento completo.