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Amplificador operacional
Los amplificadores operacionales son circuitos integrados que sirven
para amplificar señales de voltaje. Son muy útiles en la
elaboración de circuitos.
Un amplificador operacional tiene dos entradas, invertida (-) y no invertida (+), y una salida.
La polaridad de una señal aplicada a la entrada invertida se
invierte a la salida. Una señal aplicada a la entrada no
invertida mantiene su polaridad a la salida.
La ganancia (grado de amplificación) de un amplificador
operacional está determinada por una resistencia de
retroalimentación que alimenta parte de la señal
amplificada de la salida a la entrada invertida. Esto reduce la
amplitud de la señal de salida, y con ello la ganancia. Mientras
mas pequeña es esta resistencia menor será la ganancia.
En la figura 1 se muestra
un diagrama de la conexión básica de un amplificador
operacional con salida invertida, en ella:
Ganancia = Ren / Rent
Vsal
= - Vent (Rre / Rent )
La ganancia es independiente del voltaje de
alimentación. Observe como la entrada que no se usa se conecta a
tierra por lo que el amplificador operacional amplifica la diferencia
entre la entrada Vent y tierra (0 voltios).
la resistencia de retroalimentación Rre y el
amplificador operacional forman un lazo de retroalimentación
cerrado. Cuando la resistencia Rre se omite el amplificador
entrega su máxima ganancia, en este caso la salida permuta
de completamente abierto a completamente cerrado o viceversa para
muy pequeños cambios de la señal de entrada. En este modo
de lazo abierto el amplificador operacional no tiene uso
práctico como amplificador lineal y se usa para determinar
cuando el voltaje de una de las entradas difiere del voltaje de la otra
entrada, como compara los dos voltajes son conocidos como comparadores.
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Figura 1
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La mayoría de los amplificadores operacionales necesitan una
entrada de voltaje + y otra - como
puede
verse
en la figura 1, esta fuente de voltaje puede lograrse
conectando dos baterías iguales en serie, luego se conecta el
cable de unión entre ellas a tierra quedando los otros extremos
como +V y -V.
Conexiones típicas
Conexión sin inversión
La figura 2 muestra la conexión típica de un amplificador
operacional con la salida no invertida con respecto a la entrada. Se ha
usado uno de los mas populares amp-op el IC-741.
En el dibujo aparecen las fórmulas para determinar los
índices básicos del circuito así como los valores
nominales de voltaje de alimentación.
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Figura 2
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Conexión invertida
La figura 3 muestra la conexión típica de un amplificador
operacional
con la salida invertida con respecto a la entrada. Se ha usado uno de
los mas populares amp-op
el IC-741.
En este caso:
Ganancia= - (R2 / R1)
R3 =
(R1 R2) / (R1 + R2)
Siendo el voltaje nominal de alimentación igual al de la figura
2.
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Figura 3
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