Temas Variados

AMPLIFICADORES

OPERACIONALES

2

INTRODUCCION

• En la década de los cuarenta, las calculadoras analógicas utilizaban
circuitos electrónicos analógicos para realizar ciertas operaciones. La
complejidad que presentaban se solucionaba al tomar una parte de la

señal de salida e introducirla en la entrada ( realimentación

). El

nombre de amplificador operacional

provieneprecisamente de ser

usado inicialmente para realizar operaciones analógicas.
• Cuando el AO se realimenta, el circuito trabaja en bucle cerrado
Cuando no existe realimentación, opera en condiciones de lazo
abierto .
• Por medio de redes de componentes pasivos (resistencias,
condensadores, bobinas) se consigue una gran variedad de

.

funcionalidades (inversor, no inversor,seguidor, sumador, integrador,
etc.), respondiendo el sistema a la configuración adoptada y a los
valores de los componentes, sin que afecten las variaciones en las
características del AO. Es decir, el sistema es independiente de la
dispersión de las características del AO debido a los procesos de
fabricación.

3

EL AMPLIFICADOR DIFERENCIAL

• El Amplificador Diferencial
disponede dos señales de entrada
(aplicadas a los terminales inversor y
no inversor), produciendo una
tensión de salida proporcional a la
diferencia entre las tensiones de
entrada. (ver figura).
• Notación:
– La diferencia entre las tensiones de
entrada se llama tensión de

entrada diferencial
– La ganancia diferencial

Vid.

(Ad) es la

ganancia del amplificador.
– Latensión de entrada de modo
común (Vicm) es la media de las
tensiones de entrada.

4



AMPLIFICADOR OPERACIONAL. DEFINICIÓN DE TERMINALES

• Todas las diferencias de potencial son con
respecto a masa.
• Dispone de dos terminales de entrada y
uno de salida
• Y dos terminales para conexión de
alimentación +Vcc y –Vcc.
• El A.O. solo tiene dos zonas de
funcionamiento:
–Lineal: la salida toma valores comprendidos
entre +Vcc y –Vcc.
– Saturación: la tensión de salida adquiere el
valor de los dos valores de alimentación
+Vcc ó –Vcc.
• La operación que siempre realiza el A.O.

V

o



(
AvV1

−

V2

) 

⋅
AvV

in



AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL Y REAL

• Características AO real (u741):
– Zi=100MOhm
– Avo=100000
– Zo=40 Ohm.– WD[1Hz, 1MHz]

Zo

Zi

• Características AO ideal:
– Impedancia entrada(Zi) infinita.
– Ganancia en bucle abierto (Avo)
infinita para la entrada diferencial.
– Ganancia nula para la señal en
modo común.
– Impedancia de salida (Zo) nula.
– Ancho de banda W D infinito.
– Ausencia de desviación de
características con la temp.

6

ALIMENTACION DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL• Al menos es necesario aplicar una fuente de
alimentación continua, pudiendo ser las dos fuentes de
tensión iguales pero de signo contrario respecto a masa
(alimentación simétrica), o diferentes (alimentación
asimétrica).
• La selección de los valores de tensión de alimentación y
el tipo de alimentación depende de la aplicación en la
que deba trabajar.
• Las dos alimentacionesrepresentan los límites del
rango de valores posibles de la tensión de salida del
amplificador operacional, es decir, nunca la salida
podrá alcanzar el valor de tensión dado por la fuente
de alimentación (ver Excursión de la Tensión de
Salida).
• Se debe tener en cuenta que muchas veces no se

Alimentación del AO

muestran explícitamente las conexiones con las fuentes
dealimentación en los esquemas de circuitos
electrónicos.

7

SLEW RATE

• Un efecto no lineal de los AO reales es que la variación de la tensión de
salida en el tiempo está limitada ( SLEW-RATE : velocidad de subida).
• La tensión de salida no puede aumentar (o disminuir) más rápido que
este límite.
– Como dato indicativo, decir que el uA741 y alimentación a 15 Vpp y con
RL>2k,...