Presentacion Amplificadores Operacionales

7/26/2019 Presentacion Amplificadores Operacionales

1/21

Universidad Nacional deItapa

Facultad de Ingeniera.


2/21


3/21

Smbolo esquemtico

Una herramienta adicional bsica del AO es su smbolo

caracterstico:


4/21


5/21

El amplifcador operacional se puede pensarcomo una caja, con sus terminales de entrada ysalida, ignorando qu hay dentro de dicha caja.

El amplificador operacional idealEl am

plificador operacional ideal

Se muestra un amplificadoridealizado como un dispositivo

de acoplo directo con entrada

diferencial, y un nico

Terminal de salida

El amplificador s!lo responde a

la diferencia de tensin entre

los dos terminales de entrada,

y no a su potencial com"n


6/21

#aspropiedades del amplificador idealson:

$ #a %anancia de tensi!n es infinitaes infinita:

& #a resistencia de entrada es infinitaes infinita:

' #a resistencia de salida es ceroes cero:

( El ancho de banda es infinitoes infinito:

=a

=iR

)=oR

=BW

* #a tensi!n de +offset de entrada es ceroes cero:

))) == dVsV

El amplificador operacional idealEl am

plificador operacional ideal


7/21

A partir de estas caractersticas del AO ideal, se pueden

deducir dos propiedades adicionales:

- Como la ganancia en tensin es infinita, cualquier sealde salida que se desarrolle ser el resultado de una seal

de entrada infinitesimalmente pequea, y la tensin de

entrada diferencial es nula

- !i la resistencia de entrada es infinita,no existe flujo decorriente en ninguno de los terminales de entrada.

Estas dos propiedades pueden considerarse comoaxiomas

del AO .on ellas se puede deducir el funcionamiento de

casi todos los circuitos con amplificadores operacionales

El amplificador operacional idealEl amplificador operacional ideal


8/21

Circuitos con AOs

Comentarios preliminaresComentarios preliminares#os amplificadores operacionales se pueden conectar

se%"n dos circuitos amplificadores bsicos: las

confi%uraciones

-InversoraInversoray

-No-inversoraNo-inversora

En %eneral, todos los circuitos con AO son variaciones

estrechamente relacionadas de estas dos confi%uraciones,

ms otro circuito bsico que resulta de una combinaci!n de

los dos primeros: elamplificador diferencial con AO


9/21

En este circuito,la entrada "#$ est conectada a masala entrada "#$ est conectada a masa, y

la seal se aplica a la entrada "%$la seal seaplica a la entrada "%$a trav/s deRR11, con

realimentaci!n desde la salida a trav/s deRR22

El amplificador inversor

#a primera confi%uraci!n bsica del AO es elamplificador

inversor:


10/21

- .omo el amplificador tiene %anancia infinita, desarrollarsu tensi!n de salida,V, con tensin de entrada !nula"con tensin de entrada !nula"

$RV& i=


Aplicando las propiedades del AO ideal, las caractersticas

ms distintivas de este circuito se pueden destacar como si%ue:

- 0a que la entrada diferencial del AO es:

- SiVVdd# # , toda la tensi!n de entradaVViideber aparecer en

RR11, obteniendo una corriente enRR11:

)== dnpd VVVV

- .omoVVnnest a un potencial cero, se dice que es un punto

detierra virtualtierra virtual


11/21

Este punto se le denominatierra virtual, ya que siempre

tendr el mismo potencial que en la entrada 123 .omo en /l

se +suman'las se4ales de salida y entrada, tambi/n se lo

conoce comonodo suma


$n la%o cerrado& la entrada(-) se iguala al potencialde la entrada(+) (o de referencia).

Esta tensi!n puede ser masa 1como en la fi%ura anterior3, o

cualquier otro potencial que se desee

Esta "ltima caracterstica conduce al tercer a5ioma bsico de

los amplificadores operacionales, el cual se aplica a la

operaci!n en bucle 1o lazo3 cerrado:


12/21

6oda la corrienteIque circula porR1pasar porR2,puesto

que no se derivar nin%una corriente hacia la entrada del

operacional 1impedancia infinita3 7or lo tanto:

&) R&V =


6eniendo en cuenta que la corriente por el circuito es la

misma, resulta entonces:

$&

)

R

V&

R

Vi

==

#a %anancia del amplificador inversor ser:

$

&)

R

R

V

VV

i

==


13/21

7uesto que no fluye corriente de entrada en nin%"n terminal deentrada, y ya queVd# , la tensi!n enR1ser i%ual aVi:

En este circuito, la

tensi!nVise aplica a

la entrada 123, y una

fracci!n de la se4alde salidaVo, se

aplica a la entrada 183

a trav/s del divisor

de tensi!nR1- R2

$R&Vi =

El amplificador no8inversorEl amplificador no8inversor


14/21

7or lo tanto, en t/rminos de %anancia, la ecuaci!n caracters8tica para el AO no inversor ideal vendr dada por:

.omo :

31 &$ RR&Vo +=

se tiene que:

31 &$$

RRR

VV

io +=

$

&

$

&$ $R

R

R

RR

V

V

i

o+=

+=

El amplificador no-inversorCircuitos con AOs


15/21

$l amplificador diferencialUna confi%uraci!n importante con AO es la que se conoce

comoamplificador diferencial, que no es ms que unacombinaci!n de las dos confi%uraciones principales

Este circuito tiene se4ales aplicadas en ambos terminales deentrada, tal como se muestra en la si%uiente fi%ura:

Configuraciones basadas en los circuitos

inversor y no inversor


16/21

7ara comprender c!mo funciona el circuito, primero se

analizarn las dos se4ales de entrada por separado, ydespu/s, en forma combinada

.omo siempre,Vd# , y lacorriente de entrada en los

terminales es cero 7or lo tanto:

31313131 =++= VVVVV

d

&

&$

$31 RRR

VV

+

=+

donde la tensi!n en el terminal positivo ser:

$l amplificador diferencial

Configuraciones basadas en los circuitosinversor y no inversor


17/21

7or lo tanto, llamandoV1a la tensi!n a la salida debida a

V1, y teniendo en cuenta queV2=0y queV(-)=V(+), se tiene:

'

('

&$

&$)$

R

RR

RR

RVV

+

+

=

Aplicando elprincipio de superposicin, la tensi!n de

salida se puede considerar como la suma de los efectosproducidos por ambas se4ales en forma individual, haciendo

una cerocuando se considera la otra





18/21

Aplicando el teorema de superposicin, la tensi!n de salida

V= V1+ V29aciendo queR'#R1yR(#R2, se tendr que:

'

(&)&R

RVV =

#a tensi!n de salida debida aV2, suponiendoV1#1y

considerando la ecuaci!n de la %anancia para el circuitoinversor3, valdr:

$

&&)&R

RVV =

$

&$)$

R

RVV =

$

&&$) 31R

RVVV =





19/21

En t/rminos de %anancia:

$

&

&$

)

R

R

VV

V=

es laganancia del () para seales en modo diferencial

V1se dividir entreR1yR2, apareciendo una tensi!nV(+)

menor enR2 ebido a la %anancia infinita del amplificador, y

a la tensi!n de entrada diferencial cero, esta tensi!n ser i%ual

aV(-)en el nodo suma 1 terminal "%$3





20/21

A)*+NA, IO, / A)I0A0ION$, $ )O, A.O.


21/21

Aora presentamos unos videos explicativos

Documents

Presentacion Amplificadores Operacionales