UNIDAD IV

UNIDAD IVAMPLIFICADORES OPERACIONALESAmplificadores operacionalesLos amplificadores operacionales, introducidos oficialmente al mercado a mediados de la dcada de 1960, son dispositivos de estado solido extremadamente verstiles y fciles de usar.Hay una gran variedad de circuitos electrnicos, tanto anlogos como digitales.Que es un amplificador operacionalUn amplificador operacional es, bsicamente un amplificador de voltaje de muy alta ganancia, que utiliza tcnicas de realimentacin para controlar sus caractersticas de desempeo tales como ganancia, impedancia de entrada, respuesta de frecuencia entre otras.El dispositivo posee dos lneas de entrada (+,-), una lnea de salida, dos lneas de alimentacin (+V,-V) y amplifica la diferencia entre los voltajes de entrada.

siendo Vo el voltaje de salida, Ao la ganancia de voltaje del dispositivo, V2 el voltaje aplicado a la entrada positiva (+) o no inversora y V1 el voltaje aplicado a la entrada negativa (-) o inversora.

Amplificadores operacionalesUna de las habilidades de un amplificador operacional es de ser capaz de amplificar, controlar o generar todo tipo de formas de onda, sinusoidales y no sinusoidales, sobre una amplio rango de frecuencias, desde 0Hz hasta varios mega hertzios.UsosPueden efectuar todo tipo de operaciones matemticas con cantidades representadas por seales, incluyendo la suma, resta, multiplicacin, divisin, integracin y la diferenciacin.Son muy tiles en sistemas de control, sistemas de regulacin, procesamiento de seales, instrumentacin, computacin anloga, entre otras.Estructura internaLos amplificadores operacionales suelen estar formados por las siguientes etapas:Un etapa amplificadora de entrada diferencial y salida diferencial.Una segunda etapa de entrada diferencial y salida asimtrica.Una etapa intermedia.Una etapa de salida.

Etapa amplificadora de entrada diferencial y salida diferencial:Define las caractersticas de entrada del AO. Suele ser un AD (Amplificador diferencial) basado:En transistores bipolares simples o en montaje Darlington para disminuir las corrientes de entrada.2. Transistores FET que aumentan la impedancia de entrada.Etapa de entrada diferencial y salida asimtricaAumenta la ganancia diferencial y adapta los niveles de continua para acoplar la salida a la siguiente etapa.Etapa intermediaProvee ganancia de potencia y adapta los niveles de continua.Adems, limita el ancho de banda total del amplificador en ciclo abierto que garantiza su estabilidad. Suele consistir en un amplificador en emisor comn.Etapa de salidaSuele ser un amplificador de corriente que disminuye la impedancia de salida para poder alimentar cargas relativamente bajas con proteccin contra sobre-corriente.Configuraciones Amplificadores OperacionalesComparadorSeguidorNo inversorSumador inversorRestador InversorIntegrador idealDerivador idealCaractersticas generales El circuito elctrico equivalente de un amplificador operacional.

en este modelo, Vin representa el voltaje diferencial (V2-V1) aplicado a las entradas; Rin la impedancia de entrada, Ao la ganancia de voltaje, Ro la impedancia de salida y Vo=Ao*Vin el voltaje de salida resultante.

Idealmente, un amplificador operacional posee las siguientes propiedades:La ganancia de voltaje es infinita (Ao=).La impedancia de entrada es infinita (Rin=).La impedancia de salida es cero (Ro=0).El ancho de banda es infinito (BW=).El voltaje de salida (Vo) es cero cuando el voltaje diferencial de entrada (V2-V1) es cero.