1 EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEALEl componente electrnico conocido como amplificador operacional es realmente un circuito complejo formado por muchos transistores y otros componentes en un solo circuito integrado. El esquema funcional de un amplificador operacional puede verse as:

El amplificador operacional tiene dos entradas. En la primera etapa se amplifica levemente la diferencia de las mismas. Esto se suele expresar tambin diciendo que se amplifica el modo diferencial de las seales, mientras que el modo comn se rechaza. Posteriormente se pasa a segunda etapa de ganancia intermedia, en la que se amplifica nuevamente el modo diferencial filtrado por la primera. La ganancia total es muy elevada, tpicamente del orden de 105. Finalmente, en la ltima etapa no se amplifica la tensin, sino que se posibilita el suministrar fuertes intensidades.

Para que este dispositivo pueda funcionar es obvio que necesitar una fuente de alimentacin que polarice sus transistores internos. Habitualmente se emplean dos fuentes de alimentacin, una positiva y otra negativa. De este modo se permite que la salida sea de uno u otro signo. Evidentemente, la tensin de salida nunca podr superar los lmites que marquen las alimentaciones. No olvidemos que el operacional est formado por componentes no generadores.

Una vez realizada esta presentacin, hay que aclarar que en la mayora de los casos, es posible conocer el comportamiento de un circuito en el que se inserta un operacional sin tener en cuenta su estructura interna. Para ello vamos a definir, como siempre, un componente ideal que nos permita una primera aproximacin. Y tambin como es habitual, los clculos rigurosos necesitarn de modelos ms complejos, para los que s es necesario estudiarlo ms profundamente.

El smbolo del amplificador operacional es el que se muestra, junto con el equivalente circuital ideal.

El operacional tiene cinco terminales: Entrada no inversora (V+) Entrada inversora (V-) Alimentacin positiva (ECC) Alimentacin negativa (-ECC) Salida (VOUT)

A la hora de resolver circuitos se suelen omitir las alimentaciones, ya que como se ver, no afectan al funcionamiento. La representacin circuital est formada por una resistencia de entrada, que une los dos terminales, y un generador de tensin de salida. La tensin de salida es proporcional a la diferencia de las entradas.Las caractersticas ms relevantes del amplificador operacional son: Resistencia de entrada muy elevada: A menudo es mayor que 1 M. Ganancia muy elevada: Mayor que 105.

Las consecuencias que se derivan de estas caractersticas son: La corriente de entrada es nula: Al ser la resistencia de entrada tan elevada, la corriente que circula por los terminales inversor y no inversor puede despreciarse. La ganancia puede considerarse infinita.

- Smbolos y terminales del amplificador operacional.

Un amplificador operacional es un amplificador diferencial. Desde el punto de vistade una seal, el Amp. Op. tiene tres terminales: dos terminales de entrada y un terminalde salida. La figura 6.1 muestra el smbolo que utilizaremos para representar el Amp.Op. Los terminales 1 y 2 son los terminales de entrada, y el terminal 3 es el de salida.

Como el Amp. Op. es un dispositivo activo (est formado por transistores,resistencias y algn condensador), requiere una potencia de continua para funcionar. Lamayora de Amp. Op. de CI requieren dos fuentes de continua, como se muestra en lafigura 9.1. Los terminales, 4 y 5 del operacional se conectan a un voltaje positivo, VCC,y a uno negativo, -VEE, respectivamente, siendo habitual que sean iguales en valorabsoluto. Las dos fuentes de alimentacin de continua presentan una tierra comn. Esinteresante observar que el punto tierra de referencia en los Amp. Op. es precisamente elterminal comn de las dos fuentes de alimentacin; esto es, ningn terminal del Amp.Op. se conecta fsicamente a tierra.Es importante indicar que tambin existen operacionales que se alimentan entretensin y tierra (operacionales Norton).En adicin a los tres terminales de la seal y los dos terminales de la alimentacinde continua, un Amp. Op. puede tener otros terminales para propsitos especficos. Lafuncin de algunos terminales del operacional se ver en el laboratorio (por ejemplo, laanulacin del offset, aunque no se emplee).