Amplificadores operacionales
Introducción
El término de amplificador operacional(operatio amplifier o AO o op amp) fue asignado alrededor de 1940 para designar una clase de amplificadores que permiten realizar una serie de
operaciones tales como suma, resta multiplicación, integración, diferenciación..., importantes dentro de la computación analógica de esa época. La aparición y desarrollo de la tecnología integrada, que permitía fabricar sobre el único substrato monolítico de silicio gran cantidad de dispositivos, dio lugar al surgimiento de amplificadores analógicos.
El AO ideal
Un AO ideal presenta las siguientes características
1)Resistencia de entrada infinita.
2)Resistencia de salida 0
3)Ganancia en tensión en modo diferencial infinito
4)Ganancia en tensión en modo comun 0
5)Corrientes de entrada nulas
6)Ancho de banda infinito
7)Ausencia de desviación en las características con la temperatura.
Las características 1) y 2) definen, desde el punto de vista de impedancias, a un amplificador de tensión ideal que no está afectado por el valor de la carga que se conecta a su salida.
Amplificador inversor
La ganancia en tensión del amplificador inversor se obtiene analizando el circuito y aplicando las características del AO ideal. Si las corrientes a través de las líneas de entrada son nulas, se cumple
(Vi-Vn)/R1 = (Vn- Vo)/R2
En el AO ideal Vn = Vp. Pero en este caso Vp = 0 y por ello, a este nodo se lo denomina masa virtual al tener tensión de 0. Si Vn = 0, substituyendo lo en la ecuación anterior resulta que la ganancia vale
A = Vo/Vi = -R2/R1
El término inversor es debido al signo negativo de esta expresión que indica un desface de 180 grados en la entrada y la salida. La impedancia de entrada de este circuito es R1.
Amplificador no inversor
La ganancia en tensión del amplificador no inversor se resuelve de manera similar al anterior caso a partir de las siguientes ecuaciones
Vn = R1 / (R2 +R1)
Vn = Vp = Vi
resultando que
A = Vo/Vi = 1+ (R2/R1)
La impedancia de entrada es infinita.
