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Amplificadores Operacionales
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AMPLIFICADORES OPERACIONALES
Un amplificador operacional es un amplificador diferencial con una ganancia muy alta, de elevada impedancia de entrada y una impedancia de salida baja. Los usos más típicos del amplificador operacional son proporcionar cambios de amplitud de voltaje (amplitud y polaridad), osciladores, circuitos de filtros y muchos otros tipos de circuitos de instrumentación.
Inicialmente, los amplificadores operacionales fueron denominados así por su utilización en pequeños ordenadores de cálculo analógico, para realizar operaciones básicas de suma o producto, cálculo integral y diferencial, etc. Sin embargo, su versatilidad es tan grande que en la actualidad se utilizan en una gran variedad de equipos electrónicos, tales como fuentes de alimentación, osciladores, convertidores analógico-digitales, entre otros, siendo comercializados como unidades compactas en forma de circuitos integrados. En la actualidad, estos amplificadores se construyen enteramente sobre pastillas de silicio por técnicas de integración de microelectrónica.
1Galindo Cárdenas Enrique Dispositivos Electronicos
Características del amplificador operacional
Con objeto de conseguir una ganancia elevada, el amplificador está constituido por varias etapas de amplificación. Las dos entradas suelen estar precedidas por amplificadores del tipo JFET lo que hace que tengan resistencia de entrada muy alta (hasta centenas de megaohms).
También existe una etapa de potencia precediendo a la etapa final de salida. Esta etapa final de salida está basada en un amplificador seguidor de emisor, por lo que el conjunto adquiere una resistencia de salida muy baja .
Las etapas de amplificación son de acoplamiento directo, es decir sin condensadores, lo cual permite que el amplificador sea capaz de operar con señales tanto en continua como en alterna. siempre que la frecuencia no sea muy elevada.
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El Amplificador Operacional Ideal presenta las siguientes características:
•El voltaje de salida del amplificador, V0, es siempre proporcional a la diferencia entre los voltajes de entrada, V1 y V2, esto es V0 = A(V2-V1).
•El factor de amplificación de voltaje A es muy alto, idealmente infinito, e independiente de la frecuencia. Se supone además que el amplificador está libre de las inestabilidades ocasionadas por la elevada ganancia.
•La resistencia de entrada medida entre los dos terminales de entrada, Ri, es muy alta e idealmente se puede considerar infinita.
•La resistencia de salida, R0, es muy baja y se aproxima a cero.
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Circuito interno simplificado de un 741
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El amplificador operacional real.El amplificador operacional real no es otra cosa que el comportamiento verdadero de un amplificador, ya que el amplificador ideal se basa en un concepto que no se ha podido alcanzar debido a las limitaciones que se tienen en cuanto a a tecnología actual.
Este comportamiento no ideal hace que debamos ver que sucede en el amplificador cuando van variando las distintas características que consideramos ideales.
Características:
1.- La ganancia de un operacional no es infinita, por lo que siempre estaremos limitados a un valor máximo, en unas ciertas condiciones, que nos dará el fabricante.
2.- Otro punto que ha de tenerse en cuenta es que la tensión de salida nunca llega a ser la tensión de alimentación, debido a que se produce la saturación de los transistores internos, cuya caída de tensión entre colector-emisor nunca será cero. (siempre habrá una amplificación).
3.- La impedancia de entrada, tampoco es infinita.
4.- No puede soportar cualquier frecuencia, si es muy elevada no realizará ninguna amplificación.
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5.- Se genera ruido en el interior de un amplificador operacional cuando se trabaja con pequeñas señales, lo que nos limitará los niveles mínimos de tensiones de entrada.
6.- La impedancia de salida del amplificador operacional no es cero, siempre se tiene impedancia aunque en ocasiones llegue a ser muy baja.
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Principales Amplificadores Comerciales
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Bibliografía
Principios de Electrónica. Albert Paul Malvino. VI edición
http://astroelectronica.foroselectronica.es/51-amplificadores-operacionales
www.ucontrol.com.ar
http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Lab/2912
http://es.wikipedia.org/wiki/Amplificador_operacional
http://www.unicrom.com/Tut_opamp.asp
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