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Amplificadores Operacionales
El nombre de amplificador operacional proviene de una de las utilidades básicas de este, como son la de realizar operaciones matemáticas en computadores analógicos (características operativas).
Originalmente los amplificadores operacionales (AO) se empleaban para operaciones matemáticas (Suma, Resta, Multiplicación, División, Integración, Derivación, etc.) encalculadoras analógicas, de ahí su nombre.
El amplificador operacional es un dispositivo lineal de propósito general el cual tiene la capacidad de manejo de señal desde f=0 Hz hasta una frecuencia definida por el fabricante, tiene además limites de señal que van desde el orden de los nV, hasta unas docenas de voltio (especificación también definida por el fabricante). Los amplificadores operacionalesse caracterizan pro su entrada diferencial y una ganancia muy alta, generalmente mayor que 105 equivalentes a 100dB.
El amplificador operacional (AO) es un amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en general se alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual permite que tenga excursiones tanto por arriba como por debajo de tierra (o el punto de referencia que se considere).Origen del Amplificador Operacional.
El concepto del amplificador operacional procede del campo de los computadores analógicos, en los que comenzaron a usarse técnicas operacionales en una época tan temprana como en los años 40. El nombre del amplificador operacional deriva del concepto de un amplificador dc (amplificador acoplado en continua) con una entrada diferencial y ganancia extremadamentealta, cuyas características de operación estaban determinadas por los elementos de realimentación utilizados.
Cambiando los tipos y disposición de los elementos de realimentación, podían implementarse diferentes operaciones analógicas; en gran medida, las características globales del circuito estaban determinadas solo por estos elementos de realimentación.
De esta forma, el mismo amplificadorera capaz de realizar diversas operaciones y el desarrollo gradual de los amplificadores operacionales dio logar al nacimiento de una nueva era en los conceptos de diseño de circuitos.
Los primeros amplificadores operacionales usaban el componente básico de su tiempo: la válvula de vacío. El uso generalizado de los amplificadores operacionales no comenzó realmente hasta los años 60, cuandoempezaron a aplicarse las técnicas de estado sólido al diseño de circuitos amplificadores operacionales, fabricándose módulos que realizaban la circuiteria interna del amplificador operacional mediante el diseño discreto de estado sólido. Entonces, a mediados de los 60, se introdujeron los primeros amplificadores operacionales de circuito integrado. En unos pocos años los amplificadores operacionalesintegrados se convirtieron en una herramienta estándar de diseño, abarcando aplicaciones mucho más allá del ámbito original de los computadores analógicos.
Con la posibilidad de producción en masa que las técnicas de fabricación de circuitos integrados proporcionan, los amplificadores operacionales integrados estuvieron disponibles en grandes cantidades, lo que contribuyo a rebajar su coste. Hoy endía el precio de un amplificador operacional integrado de propósito general, con una ganancia de 100 dB, una tensión offset de entrada de 1mV, una corriente de entrada de 100 nA, y un ancho de banda de 1 MHz es inferior a 1 euro. El amplificador, que era un sistema formado antiguamente por muchos componentes discretos, ha evolucionado para convertirse en un componente discreto el mismo, una realidadque ha cambiado por completo el panorama del diseño de circuitos lineales.
Con componentes de ganancia altamente sofisticados disponibles al precio de los componentes pasivos, el diseño mediante componentes activos discretos se ha convertido en una perdida de tiempo y de dinero para la mayoría de las aplicaciones dc y de baja frecuencia. Claramente el amplificador operacional integrado ha...