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Amplificador operacional
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Amplificador operacional 741 con encapsulado metálico TO-5
Un amplificador operacional (A.O., habitualmente llamado op-amp) 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 porun factor (G) (ganancia):
Vout = G·(V+ − V−)
El primer amplificador operacional monolítico data de los años 1960, era el Fairchild μA702 (1964), diseñado por Bob Widlar. Le siguió el Fairchild μA709 (1965), también de Widlar, y que constituyó un gran éxito comercial. Más tarde sería sustituido por el popular Fairchild μA741(1968), de David Fullagar, y fabricado por numerosas empresas, basado entecnología bipolar.
Originalmente los A.O. se empleaban para operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación, división, integración, derivación, etc) en calculadoras analógicas. De ahí su nombre.
El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia de entrada infinita, un ancho de banda también infinito, una impedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningún ruido. Como laimpedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes de entrada son cero.
Contenido[ocultar] * 1 Notación * 2 Comportamiento en continua (DC) * 2.1 Lazo abierto * 2.2 Lazo cerrado * 3 Comportamiento en alterna (AC) * 4 Análisis * 5 Configuraciones * 5.1 Comparador * 5.2 Seguidor * 5.3 Inversor * 5.4 No inversor * 5.5Sumador inversor * 5.6 Restador * 5.7 Integrador ideal * 5.8 Derivador ideal * 5.9 Otros * 6 Aplicaciones * 7 Estructura * 7.1 Ejemplo del 741 * 8 Parámetros * 9 Limitaciones * 9.1 Saturación * 9.2 Tensión de offset * 9.3 Corrientes * 9.4 Característica tensión-frecuencia * 9.5 Capacidades * 9.6 Deriva térmica * 10 Véasetambién * 11 Enlaces externos |
Notación [editar]
El símbolo de un MONOLITICO 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
Las terminales de alimentación pueden recibir diferentes nombres, por ejemplo en los A.O. basados en FETVDD y VSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE.
Normalmente los pines de alimentación son omitidos en los diagramas eléctricos por claridad.
Comportamiento en continua (DC) [editar]
Lazo abierto [editar]
Si no existe realimentación la salida del A.O. será la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. Este factor suele ser del orden de 100.000 (que se consideraráinfinito en calculos con el componente ideal). Por lo tanto si la diferencia entre las dos tensiones es de 1V la salida debería ser 100.000V. Debido a la limitación que supone no poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación, el A.O. estará saturado si se da este caso. Si la tensión más alta es la aplicada a la patilla + la salida será la que corresponde a la alimentación VS+, mientrasque si la tensión más alta es la del pin - la salida será la alimentación VS-.
Lazo cerrado [editar]
Se conoce como lazo a la realimentación en un circuito. Aquí se supondrá realimentación negativa. Para conocer el funcionamiento de esta configuración se parte de las tensiones en las dos entradas exactamente iguales, se supone que la tensión en la patilla + sube y, por tanto, la tensión en lasalida también se eleva. Como existe la realimentación entre la salida y la patilla -, la tensión en esta patilla también se eleva, por tanto la diferencia entre las dos entradas se reduce, disminuyéndose también la salida. Este proceso pronto se estabiliza, y se tiene que la salida es la necesaria para mantener las dos entradas, idealmente, con el mismo valor.
Siempre que hay realimentación...