tecnico medio en instrumentacion
Páginas: 15 (3538 palabras)
Publicado: 28 de septiembre de 2014
Introducción
En esta ocasión les traigo un post acerca de los amplificadores operacionales, los cuales son muy importantes en el mundo de la electrónica. De hecho muchos dispositivos electrónicos avanzados (como Arduino por ejemplo) están basados en amplificadores operacionales. Los circuitos integrados de hoy día poseen miles y millones de componentes en su interior, entre los cuales destacael amplificador operacional.
En el presente trabajo se explicaran todos los aspectos relacionado con los amplificadores operacionales, incluyendo desde sus orígenes hasta sus diferentes presentaciones que existen actualmente, incluyendo la funcionalidad de cada una de estas, esto orientado a brindar un mejor entendimiento del tema y para ampliar los conocimientos que se tenga del.mismo.Amplificador operacional
Se trata de un dispositivo 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−)el más conocido y comúnmente aplicado es el UA741 o LM741.
El primer amplificador operacional monolítico,que data de los años 1960, fue 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 en tecnología bipolar.
Originalmente los A.O. se empleaban para operacionesmatemáticas (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 la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes de entrada soncero.
El símbolo de un amplificador 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
Los terminales de alimentación pueden recibir diferentes nombres, por ejemplos en los A.O. basados en FET VDD y VSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE.Habitualmente los pines de alimentación son omitidos en los diagramas eléctricos por claridad.
Tabla de Características Ideales y Reales
Circuito equivalente de un amplificador operacional.
Teniendo en mente estas funciones de la entrada y salida, podemos definir ahora las propiedades del amplificador ideal. Son las siguientes:
1. La ganancia de tensión es infinita:
2. La resistencia de entrada esinfinita:
3. La resistencia de salida es cero:
Ro = 0
4. El ancho de banda es infinito:
5. La tensión offset de entrada es cero:
V0 = 0 sí Vd = 0
A partir de estas características del AO, podemos deducir otras dos importantes propiedades adicionales. Puesto que, la ganancia en tensión es infinita, cualquier señal de salida que se desarrolle será el resultado de una señal de entradainfinitesimalmente pequeña.
Luego, en resumen:
A partir de estas características del AO, podemos deducir otras dos importantes propiedades adicionales. Puesto que, la ganancia en tensión es infinita, cualquier señal de salida que se desarrolle será el resultado de una señal de entrada infinitesimalmente pequeña. Luego, en resumen:
La tensión de entrada diferencial es nula.
También, si laresistencia de entrada es infinita. No existe flujo de corriente en ninguno de los terminales de entrada
Estas dos propiedades pueden considerarse como axiomas, y se emplearán repetidamente en el análisis y diseño del circuito del AO. Una vez entendidas estas propiedades, se pude, lógicamente, deducir el funcionamiento de casi todos los circuitos amplificadores operacionales.
Nota: Los valores...
En esta ocasión les traigo un post acerca de los amplificadores operacionales, los cuales son muy importantes en el mundo de la electrónica. De hecho muchos dispositivos electrónicos avanzados (como Arduino por ejemplo) están basados en amplificadores operacionales. Los circuitos integrados de hoy día poseen miles y millones de componentes en su interior, entre los cuales destacael amplificador operacional.
En el presente trabajo se explicaran todos los aspectos relacionado con los amplificadores operacionales, incluyendo desde sus orígenes hasta sus diferentes presentaciones que existen actualmente, incluyendo la funcionalidad de cada una de estas, esto orientado a brindar un mejor entendimiento del tema y para ampliar los conocimientos que se tenga del.mismo.Amplificador operacional
Se trata de un dispositivo 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−)el más conocido y comúnmente aplicado es el UA741 o LM741.
El primer amplificador operacional monolítico,que data de los años 1960, fue 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 en tecnología bipolar.
Originalmente los A.O. se empleaban para operacionesmatemáticas (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 la impedancia de entrada es infinita también se dice que las corrientes de entrada soncero.
El símbolo de un amplificador 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
Los terminales de alimentación pueden recibir diferentes nombres, por ejemplos en los A.O. basados en FET VDD y VSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE.Habitualmente los pines de alimentación son omitidos en los diagramas eléctricos por claridad.
Tabla de Características Ideales y Reales
Circuito equivalente de un amplificador operacional.
Teniendo en mente estas funciones de la entrada y salida, podemos definir ahora las propiedades del amplificador ideal. Son las siguientes:
1. La ganancia de tensión es infinita:
2. La resistencia de entrada esinfinita:
3. La resistencia de salida es cero:
Ro = 0
4. El ancho de banda es infinito:
5. La tensión offset de entrada es cero:
V0 = 0 sí Vd = 0
A partir de estas características del AO, podemos deducir otras dos importantes propiedades adicionales. Puesto que, la ganancia en tensión es infinita, cualquier señal de salida que se desarrolle será el resultado de una señal de entradainfinitesimalmente pequeña.
Luego, en resumen:
A partir de estas características del AO, podemos deducir otras dos importantes propiedades adicionales. Puesto que, la ganancia en tensión es infinita, cualquier señal de salida que se desarrolle será el resultado de una señal de entrada infinitesimalmente pequeña. Luego, en resumen:
La tensión de entrada diferencial es nula.
También, si laresistencia de entrada es infinita. No existe flujo de corriente en ninguno de los terminales de entrada
Estas dos propiedades pueden considerarse como axiomas, y se emplearán repetidamente en el análisis y diseño del circuito del AO. Una vez entendidas estas propiedades, se pude, lógicamente, deducir el funcionamiento de casi todos los circuitos amplificadores operacionales.
Nota: Los valores...
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