Resumen OPAMPS


RESUMEN
Amplificadores Operacionales
Un amplificador operacional (A.O.) 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 por un factor (G) (ganancia): Vout = G.(V+ -v-), donde + es le terminal de entrada no inversora y – terminal de entrada inversora.
Originalmentelos A.O se empleaban para operaciones matemáticas (suma, resta, multiplicación, división, integración, derivación, etc.) en calculadoras analógicas. De ahí también su nombre.
El termino “Analógico” se refiere a las magnitudes o valores que varían con el tiempo en forma continua como la distancia y la temperatura, la velocidad, que podrían variar muy lento o muy rápido como un sistema de audio.El símbolo de un A.O. 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
Internamente el Amp. Op. (Op Amp) contiene un gran número de transistores, resistores, capacitores, etc.El terminal + es el terminal inversor
El terminal – es el terminal inversor

Hay varios tipos de presentación de los amplificadores operacionales, como el paquete dual en línea (DIP) de 8 pines o patitas.
Origen de los amplificadores: el amplificador operacional fue desarrollado para ser utilizado en computadoras analógicas en los iniciosdelos años 1940. Los primero Op. Amp. Utilizaban los tubos al vacio, eran de gran tamaño y consumían mucha potencia.
En 1967 la empresa “ Fairchild semiconductor” introdujo al mercado el primer amplificador operacional en la forma de un circuito integrado, logrando disminuir su tamaño, consumo de energía y su precio, este dispositivo es una amplificador lineal de alto rendimiento, con una granvariedad de usos.
A continuación se muestra un esquema del amplificador operacional ideal:


Teniendo en mente las funciones de la entrada y la salida, se puede definir las propiedades del amplificador ideal.
1.- La ganancia de tencion es infinita: a = ∞
2.- La Resistencia de entrada es infinita: Ri = ∞
3.- La resistencia de salida es 0: Ro = 0
4.- El ancho de banda es infinito:BW = ∞
5.- La tensión offset de entrada es 0: V0 = 0 Si Vd = 0
Diferencial Modo Común
Es una combinación de las dos configuraciones anteriores. Aunque está basado en los otros dos circuitos, el amplificador diferencial tiene características únicas. Este circuito, mostrado en la figura, tiene aplicadas señales en ambos terminales de entrada, y utiliza la amplificación diferencial natural delamplificador operacional



Para comprender el circuito, primero se estudiarán las dos señales de entrada por separado, y después combinadas. Como siempre Vd = 0 y la corriente de entrada en los terminales es cero.
Se debe recordar que Vd = V(+) - V(-) ==> V(-) = V(+)

La tensión a la salida debida a V1 la llamaremos V01


y como V(-) = V(+)
La tensión de salida debida a V1(suponiendo V2 = 0) valdrá:



Y la salida debida a V2 (suponiendo V1 = 0) será, usando la ecuación de la ganancia para el circuito inversor, V02

Y dado que, aplicando el teorema de la superposición la tensión de salida V0 = V01 + V02 y haciendo que R3 sea igual a R1 y R4 igual a R2 tendremos que:



Por lo que concluiremos


Que expresando en términos de ganancia:

V1 y V2sean idénticas


Inversor
La configuración más sencilla es la inversora. Dada una señal analógica (por ejemplo de audio) el amplificador inversor constituye el modo mas simple de amplificar o atenuar la señal (en el ejemplo propuesto modificar el volumen de la señal)











Demostración
Vin = I1 * R3
I1 =Vin / R3
I2 = I1,
0 - Vout = I2 * R2
- Vout = I2 * R2
I2 =-...