QUE ES UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL ?
  El amplificador operacional es un dispositivo lineal de propósito general el cual tiene capacidad de manejo de señal desde f=0 Hz hasta una frecuencia definida por el fabricante; tiene además límites de señal que van desde el orden de los nV, hasta unas docenas de voltio (especificacion también definida por el fabricante). Los amplificadores operacionales se caracterizan por su entrada diferencial y una ganancia muy alta, generalmente mayor que 105 equivalentes a 100dB.
El A.O es un amplificador de alta ganancia directamente acoplado, que en general se alimenta con fuentes positivas y negativas, lo cual permite que tenga excursiones tanto por arriba como por debajo de tierra (o el punto de referencia que se considere).
El nombre de Amplificador Operacional proviene de una de las utilidades básicas de este, como lo son realizar operaciones matemáticas en computadores analógicos (características operativas).
El Amplificador Operacional ideal se caracteriza por:
- Resistencia de entrada,(Ren), tiende a infinito.
- Resistencia de salida, (Ro), tiende a cero.
- Ganancia de tensión de lazo abierto, (A), tiende a infinito
- Ancho de banda (BW) tiende a infinito.
- vo = 0 cuando v+ = v-
Ya que la resistencia de entrada, Ren, es infinita, la corriente en cada entrada, inversora y no inversora, es cero. Además el hecho de que la ganancia de lazo abierto sea infinita hace que la tensión entre las dos terminales sea cero, como se muestra a continuación:
MODELO HIBRIDO EQUIVALENTE Y ESTRUCTURA INTERNA DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL
A continuación encontrará información acerca del modelo híbrido del amplificador operacional que encuentra gran utilidad especialmente en el análisis de algunas redes específicas de tipo introductorio. También podrá encontrar información acerca de los circuitos internos que este posee, especialmente el amplificador diferencial.
Modelo Híbrido del Amplificador Operacional
El modelo del circuito equivalente con que este puede ser representado contiene una fuente de tensión que depende de la tensión de entrada. La impedancia de salida se representa con una resistencia de valor Ro. El amplificador está excitado por dos tensiones de entrada v+ y v-. Las dos terminales de entrada se conocen como entradas no inversora e inversora respectivamente. De manera ideal, la salida del amplificador depende no de las magnitudes de las dos tensiones de entrada, sino de la diferencia entre ellas, así se designa una nueva tensión de entrada llamada tensión diferencial de entrada, como:
La impedancia de entrada del operacional está representada por la resistencia Ren. Finalmente la tensión de salida es proporcional a la entrada, esta relación es denominada ganancia de lazo abierto, A.
Estructura Interna
El operacional típico tiene cuatro bloques,
El operacional típico tiene cuatro bloques,
El primero es el amplificador diferencial que puede tener una entrada darlington o utilizar varios fet y una fuente de corriente constante. Va seguido de una etapa amplificadora lineal de alta ganancia, generalmente otro amplificador diferencial. Si la tension de c.c existente en la salida del amplificador de alta ganancia, no es cero voltios cuando v1 = v2 = 0 V, se emplea un circuito desplazador de nivel tal como un amplificador cascodo. La última etapa es un amplificador de salida, habitualmente uno de simetría complementaria.
En la elaboración de los Amplificadores Operacionales generalmente se utilizan más de 20 transistores.
MODOS DE OPERACION
Como se mencionó anteriormente, los amplificadores operacionales prácticos tienen ganancia de tensión muy alta (típicamente 105), sin embargo esta ganancia varía con la frecuencia.
Para contrarrestar esto, se utilizan elementos externos para retroalimentar una porción de señal de la salida en la entrada.
Con realimentación, la ganancia de lazo cerrado depende de los elementos de realimentación y no de la ganancia básica de tensión del amplificador operacional. Los circuitos que utilizan amplificadores operacionales, resistores y capacitores, se pueden configurar para realizar diversas operaciones como sumar, restar, integrar, filtrar, comparar y amplificar. Por el momento aquí están los tres modos básicos de operación, inversor, no inversor y diferencial.
MODO INVERSOR
Este es el circuito de ganancia constante más ampliamente usado. La tensión de salida se obtiene al multiplicar la entrada por una ganancia fija constante, establecida por la relación entre Rf y R, resultando invertida esta señal respecto a la entrada.
 
MODO NO INVERSOR
En este caso la tensión de entrada es aplicada en la terminal no inversora obteniéndose así una tensión de salida proporcional a la tensión de entrada. Nótese que la fase de vo respecto a vi es la misma.
MODO DIFERENCIAL
El caso más general de configuración es una combinación de los dos modos anteriores. Es decir, permitir entrada tanto por la puerta inversora como por la no - inversora. La señal de salida será proporcional a la diferencia entre las entradas, y estará en fase con las señales aplicadas.
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