o Miguel Rivero o Claudia Russo o María Sánchez

o Juan Arias o Equipo #7

o Sección: TI27

Universidad Fermín Toro Vicerrectorado Académico

Facultad de Ingeniería Cabudare – Edo. Lara

El concepto original del amplificador operacional procede del campo de los computadores analógicos, en los que comenzaron a usarse técnicas operacionales en una época tan temprana como en los años 40. El nombre de amplificador operacional deriva del concepto de un amplificador dc (amplificador acoplado en continua) con una entrada diferencial y ganancia extremadamente alta, cuyas características de operación estaban determinadas por los elementos de realimentación utilizados

Los primeros amplificadores operacionales usaban el componente básico de su tiempo: la válvula de vacío. El uso generalizado de los amplificadores operacionales no comenzó realmente hasta los años 60, cuando empezaron a aplicarse las técnicas de estado sólido al diseño de circuitos amplificadores operacionales, fabricándose módulos que realizaban la circuitería interna del amplificador operacional mediante diseño discreto de estado sólido.

Entonces, a mediados de los 60, se introdujeron los primeros amplificadores operacionales de circuito integrado. En unos pocos años los amplificadores operacionales integrados se convirtieron en una herramienta estándar de diseño, abarcando aplicaciones mucho más allá del ámbito original de los computadores analógicos.

Un Amplificador operacional es un dispositivo amplificador electrónico de alta ganancia acoplado en corriente continua que tiene dos entradas y una salida, en esta configuración, la salida del dispositivo es, generalmente, de cientos de miles de veces mayor que la diferencia de potencial entre sus

entradas.

Este tiene: Ganancia infinita Impedancia de entrada Infinita Ancho de banda también infinito Impedancia de salida nula Tiempo de respuesta nulo Ningún ruido.

El mundialmente conocido caballito de batalla de todos los tiempos es un diseño muy antiguo cuyas especificaciones han sido enormemente superadas por muchos otros amplificadores operacionales de los últimos tiempos. El 741 se gano el aprecio de multitudes de diseñadores por sus espectaculares prestaciones en su época, sin embargo hoy en día existen muchos nuevos modelos.

El 741 es muy popular en diseños aficionados y de estudiantes debido a que es el ejemplo típico en los salones de clase y libros teóricos acerca del funcionamiento interno de los amplificadores a par diferencial.

Las ventajas de los nuevos modelos usualmente estriban en el ancho de banda, slew rate, y sobre todo en el requerimiento de tensión de alimentación, ya que hoy día la tendencia es usar bajos voltajes, especialmente si involucramos circuitería digital en la que el estándar es 3.3V o si esperamos operar el circuito desde baterías comerciales.

En la siguiente figura podemos ver como usar un LM 741, como mezclador de diferentes entradas de audio

Voltaje de alimentación Max: ±22 V Ancho de banda típico: 1 MHz Slew rate típico: 0.5 V/μs Voltaje offset de entrada típico: 1 mV Entradas de ajuste de offset Compensado en frecuencia internamente Alta ganancia Salida no sufre de latch-up Salida protegida contra corto circuito continuo Encapsulado: DIP 8 pines

Amplificador operacional cuádruple con entradas diferenciales verdaderas. Está compuesto por cuatro amplificadores operacionales de alta ganancia, diseñados para trabajar con fuente de alimentación simple. Sin embargo, también son capaces de funcionar con una fuente de alimentación doble. Tiene ventajas sobre los amplificadores operacionales convencionales en aplicaciones de fuente sencilla de alimentación y puede trabajar con voltajes de alimentación desde 3V hasta 32V. Es de bajo consumo de energía (aproximadamente 1/5 del consumo de un LM741 convencional).

Internamente compensado en frecuencia para ganancia unidad

Alta ganancia en DC (100 dB) Gran ancho de banda (ganancia unidad) 1MHz

(compensada con la temperatura) Alto rango de alimentación: Alimentación simple: entre 3V y 32V Alimentación doble: entre +/- 1,5V y +/- 16V Consumo de corriente muy bajo (700 µA) independiente de

la alimentación Muy baja corriente de polarización de entrada (45 nA)

(compensado con la temperatura) Bajo offset de voltaje de entrada (2mV) y offset de corriente

(5 nA) El rango de voltaje de entrada en modo común incluye

masa

Se puede utilizar para aplicaciones tales como: Bloques de ganancia DC, amplificadores y en cualquier circuito típico con amplificadores operacionales. Los cuales ahora son mas sencillos de implementar utilizando alimentación simple. Por ejemplo, el LM324 puede funcionar directamente a la tensión de 5V, tensión utilizada habitualmente en electrónica digital, sin necesidad de implementar otra fuente de alimentación doble de +/- 15Vdc.

El TL081 es un amplificador operacional individual de alta velocidad incorporando FET e transistores bipolares bem adaptados num circuito integrado monolítico .

Los dispositivos se caracterizan por altos coeficientes "slew", de bajas entradas de polarización y desplazamiento de corriente, y bajos desplazamiento de tensión compensada de coeficiente de temperatura.

Modo común ancho (hasta VCC +) y rango de tensión diferencia

Baja polarización de entrada y el desplazamiento de corriente

Protección de corto circuito de salida Etapa de entrada de alta impedancia JFET Compensación de frecuencia interna Libre funcionamiento de latch-up Libre funcionamiento de latch-up)

Amplificador operacional cuádruple con ancho de banda de 3 MHz, alta velocidad, entradas de alta impedancia JFET, tiene bajo consumo de potencia y baja distorsión armónica. Podemos decir que, es un amplificador industrial, pues maneja altos voltajes y a su vez en su dispositivo contiene 4 LM741. El TL 084 es un expansor de audio de 1 entrada a 4 salidas.

Voltaje de alimentación máx.: ±18 V Bajo consumo de potencia Ancho de banda típico: 3 MHz Alto slew rate: 13 V/μs típico Entradas a JFET con impedancias de entrada altas Corrientes de polarización y offset muy bajas Voltaje offset de entrada: 3 mV típico Baja distorsión armónica total típica: 0.003% Compensado en frecuencia internamente Salidas protegidas contra latch-up Pin compatible con el LM324 Encapsulado: DIP 14 pines

• 4.Output: Salida.

• 4.II(-): Entrada inversora.

• 4.NI(+): Entrada no inversora.

• VCC(+): Alimentación positiva.

• VCC(-): Alimentación negativa.

Un amplificador operacional es un dispositivo lineal de propósito general el cual tiene capacidad de manejo de señales normales o definidas por fabricantes, que pueden ser manejadas por configuraciones básicas de un amplificador operacional, y por medio de Operaciones lógicas básicas.

Hoy en día su utilidad es indispensable, ya que es utilizado para la fabricación de productos eléctricos; ya sean electrodomésticos, computadoras, televisores, lavadoras.

Es vital conocer las configuraciones de los amplificadores operacionales, debido a que todas las configuraciones nos da una salida diferente.