Exposición amplificadores operacionales
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Exposición amplificadores operacionales Presentation Transcript

  • 1. Universidad de Los Andes Núcleo Universitario Rafael RangelDepartamento de Física y Matemática Trujillo, estado Trujillo Amplificadores Operacionales Bachilleres: Ana Cegarra Mariclet Fernández Miguel Orden Prof.: Jesús Briceño Electrónica La Villa, 17 de Octubre de 2011
  • 2. Amplificadores Operacionales Introducción al tema El amplificador operacional es una unidad electrónica quese comporta como una fuente de tensión controlada por tensión. Puede servir asimismo para producir una fuente decorriente controlada por tensión o por corriente. Un amplificadoroperacional puede sumar señales, amplificar una señal, integrarlao diferenciarla. Su capacidad para ejecutar esas operacionesmatemáticas es la razón de que se llame amplificador operacional.Lo es también por su extendido uso en el diseño analógico. Losamplificadores operacionales son muy comunes en diseñosprácticos de circuitos a causa de su versatilidad, bajocosto, facilidad de uso y grato manejo.
  • 3. Amplificadores Operacionales Introducción al tema Un amplificador operacional también puedeconsiderarse un amplificador de tensión de muy alta ganancia. El término amplificador operacional se debe a JohnRagazzini y sus colegas, quienes lo acuñaron en 1947 en unestudio sobre computadoras analógicas para el NationalDefense Research Council de Estados Unidos después de laSegunda Guerra Mundial. Los primeros amplificadoresoperacionales contenían tubos al vacío en vez de transistores.
  • 4. Amplificadores Operacionales Definición Un amplificador operacional se diseña para ejecutaralgunas operaciones matemáticas cuando componentesexternos, como resistories y capacitores, están conectados asus terminales. Así, un amplificador operacional es unelemento de circuitos activo diseñado para realizaroperaciones matemáticas desuma, resta, multiplicación, división, diferenciación eintegración. El amplificador operacional es un dispositivoelectrónico que consta de un complejo sistema deresistores, transistores, capacitores y diodos.
  • 5. Amplificadores Operacionales Definición Los amplificadores operacionales se venden en paquetesde circuitos integrados de diversas presentaciones.
  • 6. Amplificadores Operacionales Definición Uno habitual es el empaque en línea doble (dual inline package, DIP por sus siglas en inglés) de ocho terminalesque se muestra en la siguiente figura
  • 7. Amplificadores Operacionales Definición La terminal 8 no se usa, y las terminales 1 y 5 son deescaso interés para el desarrollo de nuestro tema. Enrealidad, las cinco terminales importantes son:•La entrada inversora, terminal 2.•La entrada no inversora, terminal 3.•La salida, terminal 6.•El suministro de potencia V+, terminal 7.•El suministro de potencia negativo V-, terminal 4.
  • 8. Amplificadores Operacionales Definición El símbolo de circuitos del amplificador operacional esel triángulo de la siguiente figura.
  • 9. Amplificadores Operacionales Definición Se puede notar que en ella, el amplificador operacionaltiene dos entradas y una salida. Las entradas se han marcadocon los signos menos (-) y más (+) para especificar las entradasinversora y no inversora, respectivamente. Una entradaaplicada a la terminal no inversora aparecerá con la mismapolaridad en la salida, mientras que una entrada aplicada a laterminal inversora aparecerá invertida en la salida.
  • 10. Amplificadores Operacionales Definición Como elemento activo, es necesario un suministro detensión al amplificador operacional, como se muestra del modocomún en la figura adjunta.
  • 11. Amplificadores Operacionales Definición Aunque, para mayor simplicidad, en diagramas delcircuito del amplificador operacional suelen ignorarse lasfuentes de suministro, las corrientes de éstas no deben pasarsepor alto. Por efecto de la LCK,
  • 12. Amplificadores Operacionales Definición El modelo de circuito equivalente de un amplificadoroperacional se presenta a continuación:
  • 13. Amplificadores Operacionales Definición La sección de salida consta de una fuente controladapor tensión en serie con la resistencia de salida Ro. En la figuraes evidente que la resistencia de entrada Ri es la resistenciaequivalente de Thevenin vista en las terminales deentrada, mientras que la resistencia de salida Ro es laresistencia equivalente de Thevenini vista en la salida. Latensión de entrada diferencial vd está dada por
  • 14. Amplificadores Operacionales Definición Donde v1 es la tensión entre la terminal inversora y tierray v2 la tensión entre la terminal no inversora y tierra. Elamplificador operacional percibe la diferencia entre esas dosentradas, la multiplica por la ganancia A y provoca que la tensiónresultante aparezca en la salida. Así, la salida vo está dada por A se llama ganancia en tensión de lazo abierto, porquees la ganancia del amplificador operacional sinretroalimentación externa de la salida a la entrada.