Amplificador operacional

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    Amplificador operacional

    741 con encapsulado metlico TO-5.

    Se trata de un dispositivo electrnico (normalmente se presentacomo circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. Lasalida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por unfactor (G) (ganancia):Vout = G(V+ V)el ms conocido y comnmente aplicado es elUA741 o LM741.

    El primer amplificador operacional monoltico, que data de losaos 1960, fue el Fairchild A702 (1964), diseado por BobWidlar. Le sigui el Fairchild A709 (1965), tambin de Widlar, yque constituy un gran xito comercial. Ms tarde sera sustituidopor el popular Fairchild A741 (1968), de David Fullagar, yfabricado por numerosas empresas, basado en tecnologa bipolar.

    Originalmente los A.O. se empleaban para operacionesmatemticas (suma, resta, multiplicacin, divisin, integracin,derivacin, etc.) en calculadoras analgicas. De ah su nombre.

    El A.O. ideal tiene una ganancia infinita, una impedancia deentrada infinita, un ancho de banda tambin infinito, unaimpedancia de salida nula, un tiempo de respuesta nulo y ningnruido. Como la impedancia de entrada es infinita tambin se diceque las corrientes de entrada son cero.

    NotacinEl smbolo de un amplificador es el mostrado en la siguiente figura:

    Los terminales son: V+: entrada no inversora V-: entrada inversora VOUT: salida VS+: alimentacin positiva VS-: alimentacin negativaLos terminales de alimentacin pueden recibir diferentes nombres, por ejemplos en los A.O. basados en FET VDD yVSS respectivamente. Para los basados en BJT son VCC y VEE.Habitualmente los pines de alimentacin son omitidos en los diagramas elctricos por claridad.

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    Tabla de Caractersticas Ideales y Reales

    Circuito equivalente de un amplificador operacional.

    Parmetro Valor ideal Valor real

    Rin 10 T

    Rout 0 100

    Bw 1 MHz

    G 100.000

    Ac 0

    Nota: Los valores reales dependen del modelo, estos valores son genricos y son una referencia. Si van a usarseamplificadores operacionales, es mejor consultar el datasheet o caractersticas del fabricante.

    Comportamiento en corriente continua (DC)

    Lazo abiertoSi no existe realimentacin la salida del A. O. ser la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. Este factorsuele ser del orden de 100.000(que se considerar infinito en clculos con el componente ideal). Por lo tanto si ladiferencia entre las dos tensiones es de 1V la salida debera ser 100.000 V. Debido a la limitacin que supone nopoder entregar ms tensin de la que hay en la alimentacin, el A. O. estar saturado si se da este caso. Esto seraprovechado para su uso en comparadores, como se ver ms adelante. Si la tensin ms alta es la aplicada a lapatilla + (entrada no inversora) la salida ser VS+, mientras que si la tensin ms alta es la del pin - (entradainversora) la salida ser la alimentacin VS-.

    Lazo cerrado o realimentadoSe conoce como lazo cerrado a la realimentacin en un circuito. Aqu aparece una realimentacin negativa. Paraconocer el funcionamiento de esta configuracin se parte de las tensiones en las dos entradas exactamente iguales, sesupone que la tensin en la pata + sube y, por tanto, la tensin en la salida tambin se eleva. Como existe larealimentacin entre la salida y la pata -, la tensin en esta pata tambin se eleva, por tanto la diferencia entre las dosentradas se reduce, disminuyndose tambin la salida. Este proceso pronto se estabiliza, y se tiene que la salida es lanecesaria para mantener las dos entradas, idealmente, con el mismo valor.

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    Siempre que hay realimentacin negativa se aplican estas dos aproximaciones para analizar el circuito: V+ = V- (lo que se conoce como principio del cortocircuito virtual). I+ = I- = 0Cuando se realimenta negativamente un amplificador operacional, al igual que con cualquier circuito amplificador,se mejoran algunas caractersticas del mismo como una mayor impedancia en la entrada y una menor impedancia enla salida. La mayor impedancia de entrada da lugar a que la corriente de entrada sea muy pequea y se reducen aslos efectos de las perturbaciones en la seal de entrada. La menor impedancia de salida permite que el amplificadorse comporte como una fuente elctrica de mejores caractersticas. Adems, la seal de salida no depende de lasvariaciones en la ganancia del amplificador, que suele ser muy variable, sino que depende de la ganancia de la red derealimentacin, que puede ser mucho ms estable con un menor coste. Asimismo, la frecuencia de corte superior esmayor al realimentar, aumentando el ancho de banda.Asimismo, cuando se realiza realimentacin positiva (conectando la salida a la entrada no inversora a travs de uncuadripolo determinado) se buscan efectos muy distintos. El ms aplicado es obtener un oscilador para el generarseales oscilantes.

    Comportamiento en corriente alterna (AC)En principio la ganancia calculada para continua puede ser aplicada para alterna, pero a partir de ciertas frecuenciasaparecen limitaciones. (Ver seccin de limitaciones)

    AnlisisPara analizar un circuito en el que haya A.O. puede usarse cualquier mtodo, pero uno habitual es:1.1. Comprobar si tiene realimentacin negativa2.2. Si tiene realimentacin negativa se pueden aplicar las reglas del apartado anterior3.3. Definir las corrientes en cada una de las ramas del circuito4. Aplicar el mtodo de los nodos en todos los nodos del circuito excepto en los de salida de los amplificadores

    (porque en principio no se puede saber la corriente que sale de ellos)5.5. Aplicando las reglas del apartado 2 resolver las ecuaciones para despejar la tensin en los nodos donde no se

    conozca.

    Configuraciones

    Comparador

    Esta es una aplicacin sin la retroalimentacin. Compara entre las dos entradas y saca una salida en funcin dequ entrada sea mayor. Se puede usar para adaptar niveles lgicos.

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    Seguidor Es aquel circuito que proporciona a la salida la misma tensin que a la entrada.

    Se usa como un buffer, para eliminar efectos de carga o para adaptar impedancias (conectar un dispositivo congran impedancia a otro con baja impedancia y viceversa)

    Como la tensin en las dos patillas de entradas es igual: Vout = Vin Zin = Presenta la ventaja de que la impedancia de entrada es elevadsima, la de salida prcticamente nula, y puede ser til,por ejemplo, para poder leer la tensin de un sensor con una intensidad muy pequea que no afecte apenas a lamedicin. De hecho, es un circuito muy recomendado para realizar medidas de tensin lo ms exactas posibles, puesal medir la tensin del sensor, la corriente pasa tanto por el sensor como por el voltmetro y la tensin a la entradadel voltmetro depender de la relacin entre la resistencia del voltmetro y la resistencia del resto del conjuntoformado por sensor, cableado y conexiones.Por ejemplo, si la resistencia interna del voltmetro es Re (entrada del amplificador), la resistencia de la lnea decableado es Rl y la resistencia interna del sensor es Rg, entonces la relacin entre la tensin medida por el voltmetro(Ve) y la tensin generada por el sensor (Vg) ser la correspondiente a este divisor de tensin:

    Por ello, si la resistencia de entrada del amplificador es mucho mayor que la del resto del conjunto, la tensin a laentrada del amplificador ser prcticamente la misma que la generada por el sensor y se podr despreciar la cada detensin en el sensor y el cableado.Adems, cuanto mayor sea la intensidad que circula por el sensor, mayor ser el calentamiento del sensor y del restodel circuito por efecto Joule, lo cual puede afectar a la relacin entre la tensin generada por el sensor y la magnitudmedida.

    No inversor

    Como observamos, la tensin de entrada, se aplica al pin positivo, pero como conocemos que la ganancia delamplificador operacional es muy grande, el voltaje en el pin positivo es igual al voltaje en el pin negativo y positivo,conociendo el voltaje en el pin negativo podemos calcular la relacin que existe entre el voltaje de salida con elvoltaje de entrada haciendo uso de un pequeo divisor de tensin.

    Zin = , lo cual nos supone una ventaja frente al amplificador inversor.

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    Sumador inversor

    La salida est invertida Para resistencias independientes R1, R2,... Rn

    La expresin se simplifica bastante si se usan resistencias del mismo valor Impedancias de entrada: Zn = Rn

    Restador Inversor

    Para resistencias independientes R1,R2,R3,R4:

    Igual que antes esta expresin puede simplificarse con resistencias iguales La impedancia diferencial entre dos entradas es Zin = R1 + R2 + Rin, donde Rin representa la resistencia de entrada

    diferencial del amplificador, ignorando las resistencias de entrada del amplificador de modo comn. Cabe destacar que este tipo de configuracin tiene una resistencia de entrada baja en comparacin con otro tipo

    de restadores como por ejemplo el amplificador de instrumentacin.

    Integrador ideal

    Integra e invierte la seal (Vin y Vout son funciones dependientes del tiempo)

    Vinicial es la tensin de salida en el origen de tiemposNota: El integrador no se usa en la prctica de forma discreta ya que cualquier seal pequea de DC en la entrada puede ser acumulada en el condensador hasta saturarlo por completo; sin mencionar la caracterstica de offset del mismo operacional, que tambin es acumulada. Este circuito se usa de forma combinada en sistemas

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    retroalimentados que son modelos basados en variables de estado (valores que definen el estado actual del sistema)donde el integrador conserva una variable de estado en el voltaje de su condensador.

    Derivador ideal

    Deriva e invierte la seal respecto al tiempo

    Este circuito tambin se usa como filtroNOTA: Es un circuito que no se utiliza en la prctica porque no es estable. Esto se debe a que al amplificar ms lasseales de alta frecuencia se termina amplificando mucho el ruido.

    Conversor de corriente a voltaje

    El conversor de corriente a voltaje, se conocetambin como Amplificador de transimpedancia,llegada a este una corriente (Iin), la transforma en unvoltaje proporcional a esta, con una impedancia deentrada muy baja, ya que esta diseado para trabajarcon una fuente de corriente.

    Con el resistor R como factor de proporcionalidad, larelacin resultante entre la corriente de entrada y elvoltaje de salida es:

    Su aplicacin es en sensores, los cuales no pueden ser activados, con la poca corriente que sale de algn sensor , porlo que se acopla un A.O. que usa la poca corriente entregada, para dar salida a un voltaje (Vout)

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    Funcin exponencial y logartmicaEl logaritmo y su funcin inversa, la funcin exponencial, son ejemplos tambin de configuraciones no lineales, lascuales aprovechan el funcionamiento exponencial del diodo, logrando una seal de salida proporcional al logaritmoo a la funcin exponencial a la seal de entrada.La seal de entrada, desarrollar una corriente proporcionalal logaritmo de su valor en el diodo en aproximacin. Ello,en conjunto con la resistencia de salida R, la dependencia dela tensin de salida(Vout) como producto de la tensin deentrada(Vin) es:

    Los factores n y m, son factores de correccin, que sedeterminan por la temperatura y de los parmetros de laecuacin del diodo.Para lograr la potenciacin, simplemente se necesitacambiar la posicin del diodo y de la resistencia, para dar lugar a una nueva ecuacin,esta ecuacin tambinacompaada por los factores de correccin n y m, muestra la siguiente dependencia de la tensin de salida conrelacin a la de entrada:

    En la prctica, la realizacin de estas funciones en uncircuito son ms complicadas de construir, y en vez deusarse un diodo se usan transistores bipolares, paraminimizar cualquier efecto no deseado, como es, sobretodo, la temperatura donde se trabaja. No obstante quedaclaro que el principio de funcionamiento de laconfiguracin queda inalterado.

    En la realizacin de estos circuitos tambin podran hacerseconexiones mltiples, por ejemplo, en el amplificadorantilogartmico las multiplicaciones son adiciones , mientrasque en el logartmico, las adiciones son multiplicaciones. A partir de ello, por ejemplo, se podran realizar lacombinacin de dos amplificadores logartmicos, seguidos de un sumador, y a la salida, un antilogartmico, con locual se habra logrado un multiplicador analgico, en el cual la salida es el producto de las dos tensiones de entrada.

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    Convertidor Digital-Analogico (R-2R)

    Cualquiera de las entradas ve una Si entonces

    Si entonces

    Aplicaciones Calculadoras analgicas Filtros Preamplificadores y buffers de audio y video Reguladores Conversores Evitar el efecto de carga Adaptadores de niveles (por ejemplo CMOS y TTL)

    Estructura interna del 741Aunque es usual presentar al A.O. como una caja negra con caractersticas ideales es importante entender la formaen que funciona, de esta forma se podr entender mejor las limitaciones que presenta.Los diseos varan entre cada fabricante y cada producto, pero todos los A.O. tienen bsicamente la mismaestructura interna, que consiste en tres etapas:1. Amplificador diferencial: es la etapa de entrada que proporciona una baja amplificacin del ruido y gran

    impedancia de entrada. Suelen tener una salida diferencial.2.2. Amplificador de tensin: proporciona una ganancia de tensin.3. Amplificador de salida: proporciona la capacidad de suministrar la corriente necesaria, tiene una baja impedancia

    de salida y, usualmente, proteccin frente a cortocircuitos.

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    Etapa de entrada

    Diagrama electrnico del operacional 741.

    Sistema de corriente constante

    Las condiciones de reposo de la etapade entrada se fijan mediante una red dealimentacin negativa de alta gananciacuyos bloques principales son los dosespejos de corriente del lado izquierdode la figura, delineados con rojo. Elpropsito principal de larealimentacin negativa (suministraruna corriente estable a la etapadiferencial de entrada) se realiza comosigue.

    La corriente a travs de la resistenciade 39 k acta como una referencia decorriente para las dems corrientes de polarizacin usadas en el integrado. La tensin sobre esta resistencia es igual ala tensin entre los bornes de alimentacin ( ) menos dos cadas de diodo de transistor (Q11 y Q12),por lo tanto la corriente es . El espejo de corriente Widlar formado por Q10,Q11, y la resistencia de 5Kohm genera una pequea fraccin de Iref en el colector de Q10. Esta pequea corrienteconstante entregada por el colector de Q10 suministra las corrientes de base de Q3 y Q4, as como la corriente decolector de Q9. El espejo Q8/Q9 fuerza a la corriente de colector de Q9 a ser igual a la suma de las corrientes decolector de Q3 y Q4. Por lo tanto las corrientes de base de Q3 y Q4 combinadas (que son del mismo orden que lascorrientes de entrada del integrado) sern una pequea fraccin de la ya pequea corriente por Q10.Entonces, si la etapa de entrada aumenta su corriente por alguna razn, el espejo de corriente Q8/Q9 tomar corrientede las bases de Q3 y Q4, reduciendo la corriente de la etapa de entrada, y viceversa. El lazo de realimentacinadems asla el resto del circuito de seales de modo comn al forzar la tensin de base de Q3/Q4 a seguir pordebajo de la mayor de las dos tensiones de entrada.

    Amplificador diferencial

    El bloque delineado con azul es un amplificador diferencial. Q1 y Q2 son seguidores de emisor de entrada y juntocon el par en base comn Q3 y Q4 forman la etapa diferencial de entrada. Adems, Q3 y Q4 actan comodesplazadores de nivel y proporcionan ganancia de tensin para controlar el amplificador clase A. Tambin ayudan amejorar la mxima tensin inversa de los transistores de entrada (la tensin de ruptura de las junturasbase-emisor de los transistores NPN Q1 y Q2 es de 7 V aproximadamente, mientras que los transistores PNP Q3 yQ4 tienen rupturas del orden de 50 V).El amplificador diferencial formado por los cuatro transistores Q1-Q4 controlan un espejo de corriente como cargaactiva formada por los tres transistores Q5-Q7 (Q6 es la verdadera carga activa). Q7 aumenta la precisin del espejoal disminuir la fraccin de corriente de seal tomada de Q3 para controlar las bases de Q5 y Q6. Esta configuracinofrece una conversin de diferencial a asimtrica de la siguiente forma:La seal de corriente por Q3 es la entrada del espejo de corriente mientras que su salida (el colector de Q6) seconecta al colector de Q4. Aqu las seales de corriente de Q3 y Q4 se suman. Para seales de entrada diferenciales,las seales de corriente de Q3 y Q4 son iguales y opuestas. Por tanto, la suma es el doble de las seales de corrienteindividuales. As se completa la conversin de diferencial a modo asimtrico.

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    La tensin en vaco en este punto est dada por el producto de la suma de las seales de corriente y el paralelo de lasresistencias de colector de Q4 y Q6. Como los colectores de Q4 y Q6 presentan resistencias dinmicas altas a laseal de corriente, la ganancia de tensin a circuito abierto de esta etapa es muy alta.Ntese que la corriente de base de las entradas no es cero y la impedancia de entrada efectiva (diferencial) de un 741es del orden de 2 M. Las patas "offset null" pueden usarse para conectar resistencias externas en paralelo con lasdos resistencias internas de 1 k (generalmente los extremos de un potencimetro) para balancear el espejo Q5/Q6 yas controlar indirectamente la salida del operacional cuando se aplica una seal igual a cero a las entradas.

    Etapa de ganancia clase AEl bloque delineado con magenta es la etapa de ganancia clase A. El espejo superior derecho Q12/Q13 carga estaetapa con una corriente constante, desde el colector de Q13, que es prcticamente independiente de la tensin desalida. La etapa consiste en dos transistores NPN en configuracin Darlington y utiliza la salida del espejo decorriente como carga activa de alta impedancia para obtener una elevada ganancia de tensin. El condensador de 30pF ofrece una realimentacin negativa selectiva en frecuencia a la etapa clase A como una forma de compensacinen frecuencia para estabilizar el amplificador en configuraciones con relimentacin. Esta tcnica se llamacompensacin Miller y funciona de manera similar a un circuito integrador con amplificador operacional. Tambinse la conoce como "compensacin por polo dominante" porque introduce un polo dominante (uno que enmascara losefectos de otros polos) en la respuesta en frecuencia a lazo abierto. Este polo puede ser tan bajo como 10 Hz en unamplificador 741 e introduce una atenuacin de -3 dB a esa frecuencia. Esta compensacin interna se usa paragarantizar la estabilidad incondicional del amplificador en configuraciones con realimantacin negativa, en aquelloscasos en que el lazo de realimentacin no es reactivo y la ganancia de lazo cerrado es igual o mayor a uno. De estamanera se simplifica el uso del amplificador operacional ya que no se requiere compensacin externa para garantizarla estabilidad cuando la ganancia sea unitaria; los amplificadores sin red de compensacin interna pueden necesitarcompensacin externa o ganancias de lazo significativamente mayores que uno.

    Circuito de polarizacin de salida

    El bloque delineado con verde (basado en Q16) es un desplazador de nivel de tensin (o multiplicador de ); untipo de fuente de tensin. En el circuito se puede ver que Q16 suministra una cada de tensin constante entrecolector y emisor independientemente de la corriente que lo atraviesa. Si la corriente de base del transistor esdespreciable, y la tensin entre base y emisor (y a travs de la resistencia de 7.5 k) es 0.625 V (un valor tpico paraun BJT en la regin activa), entonces la corriente que atraviesa la resistencia de 4.5 k ser la misma que atraviesa7.5 k, y generar una tensin de 0.375 V. Esto mantiene la cada de tensin en el transistor, y las dos resistencias en0.625 + 0.375 = 1 V. Esto sirve para polarizar los dos transistores de salida ligeramente en condiccin reduciendo ladistorsin "crossover". En algunos amplificadores con componentes discretos esta funcin se logra con diodos desilicio (generalmente dos en serie).

    Etapa de salidaLa etapa de salida (delineada con cian) es un amplificador seguidor de emisor push-pull Clase AB (Q14, Q20) cuyapolarizacin est fijada por el multiplicador de Q16 y sus dos resistencias de base. Esta etapa est controladapor los colectores de Q13 y Q19. Las variaciones en la polarizacin por temperatura, o entre componentes del mismotipo son comunes, por lo tanto la distorsin "crossover" y la corriente de reposo puede sufrir variaciones. El rango desalida del amplificador es aproximadamente un voltio menos que la tensin de alimentacin, debido en parte a latensin de los transistores de salida Q14 y Q20.La resistencia de 25 en la etapa de salida sensa la corriente para limitar la corriente que entrega el seguidor deemisor Q14 a unos 25 mA aproximadamente para el 741. La limitacin de corriente negativa se obtiene sensando latensin en la resistencia de emisor de Q19 y utilizando esta tensin para reducir tirar hacia abajo la base de Q15.

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    Versiones posteriores del circuito de este amplificador pueden presentar un mtodo de limitacin de corrienteligeramente diferente. La impedancia de salida no es cero, como se esperara en un amplificador operacional ideal,sin embargo se aproxima a cero con realimentacin negativa a frecuencias bajas.Nota: aunque el 741 se ha utilizado histricamente en audio y otros equipos sensibles, hoy en da es raro debido a lascaractersticas de ruido mejoradas de los operacionales ms modernos. Adems de generar un "siseo" perceptible, el741 y otros operacionales viejos pueden presentar relaciones de rechazo al modo comn muy pobres por lo quegeneralmente introducirn zumbido a travs de los cables de entrada y otras interferencias de modo comn, comochasquidos por conmutacin, en equipos sensibles.El "741" usualmente se utiliza para referirse a un operacional integrado genrico (como el uA741, LM301, 558,LM342, TBA221 - o un reemplazo ms moderno como el TL071). La descripcin de la etapa de salida del 741 escualitativamente similar a la de muchos otros diseos (que pueden tener etapas de entrada muy diferentes),excpetuando que: Algunos dispositivos (uA748, LM301 y LM308) no tienen compensacin interna (necesitan un condensador

    externo entre la salida y algn punto intermedio en el amplificador operacional, si se utilizan en aplicaciones debaja ganancia de lazo cerrado).

    Algunos dispositivos modernos tienen excursin completa de salida entre las tensiones de alimentacin (menosunos pocos milivoltios).

    Parmetros Ganancia en lazo abierto. Indica la ganancia de tensin en ausencia de realimentacin. Se puede expresar en

    unidades naturales (V/V, V/mV) o logartmicas (dB). Son valores habituales 100.000 a 1.000.000 V/V. Tensin en modo comn. Es el valor medio de tensin aplicado a ambas entradas del operacional. Tensin de Offset. Es la diferencia de tensin, aplicada a travs de resistencias iguales, entre las entradas de un

    operacional que hace que su salida tome el valor cero. Corriente de Offset. Es la diferencia de corriente entre las dos entradas del operacional que hace que su salida

    tome el valor cero. Margen de entrada diferencial. Es la mayor diferencia de tensin entre las entradas del operacional que

    mantienen el dispositivo dentro de las especificaciones. Corrientes de polarizacin (Bias) de entrada. Corriente media que circula por las entradas del operacional en

    ausencia de seal Slew rate. Es la relacin entre la variacin de la tensin de salida mxima respecto de la variacin del tiempo. El

    amplificador ser mejor cuanto mayor sea el Slew Rate. Se mide en V/s, kV/s o similares. El slew rate estlimitado por la compensacin en frecuencia de la mayora de los amplificadores operacionales. Existenamplificadores no compensados (con mayor slew rate) usados principalmente en comparadores, y en circuitososciladores, debido de hecho a su alto riesgo de oscilacin.

    Relacin de Rechazo en Modo Comn (RRMC, o CMRR en sus siglas en ingls). Relacin entre la ganancia enmodo diferencial y la ganancia en modo comn.

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    Limitaciones

    SaturacinUn A.O. tpico no puede suministrar ms de la tensin a la que se alimenta, normalmente el nivel de saturacin esdel orden del 90% del valor con que se alimenta. Cuando se da este valor se dice que satura, pues ya no estamplificando. La saturacin puede ser aprovechada por ejemplo en circuitos comparadores.Un concepto asociado a ste es el Slew rate.

    Tensin de offsetEs la diferencia de tensin que se obtiene entre los dos pines de entrada cuando la tensin de salida es nula, estevoltaje es cero en un amplificador ideal lo cual no se obtiene en un amplificador real. Esta tensin puede ajustarse acero por medio del uso de las entradas de offset (solo en algunos modelos de operacionales) en caso de quererprecisin. El offset puede variar dependiendo de la temperatura (T) del operacional como sigue:

    Donde T0 es una temperatura de referencia.Un parmetro importante, a la hora de calcular las contribuciones a la tensin de offset en la entrada de unoperacional es el CMRR (Rechazo al modo comn).Ahora tambin puede variar dependiendo de la alimentacin del operacional, a esto se le llama PSRR (power supplyrejection ratio, relacin de rechazo a la fuente de alimentacin). La PSRR es la variacin del voltaje de offsetrespecto a la variacin de los voltajes de alimentacin, expresada en dB. Se calcula como sigue:

    CorrientesAqu hay dos tipos de corrientes que considerar y que los fabricantes suelen proporcionar:

    Idealmente ambas deberan ser cero.

    Caracterstica tensin-frecuenciaAl A.O. tpico tambin se le conoce como amplificador realimentado en tensin (VFA). En l hay una importantelimitacin respecto a la frecuencia: El producto de la ganancia en tensin por el ancho de banda es constante.Como la ganancia en lazo abierto es del orden de 100.000 un amplificador con esta configuracin slo tendra unancho de banda de unos pocos Hercios(Hz). Al realimentar negativamente se baja la ganancia a valores del orden de10 a cambio de tener un ancho de banda aceptable. Existen modelos de diferentes A.O. para trabajar en frecuenciassuperiores, en estos amplificadores prima mantener las caractersticas a frecuencias ms altas que el resto,sacrificando a cambio un menor valor de ganancia u otro aspecto tcnico.

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    CapacidadesEl A.O. presenta capacidades (capacitancias) parsitas, las cuales producen una disminucin de la gananciaconforme se aumenta la frecuencia.

    Deriva trmicaDebido a que una unin semiconductora vara su comportamiento con la temperatura, los A.O. tambin cambian suscaractersticas, en este caso hay que diferenciar el tipo de transistor en el que est basado, as las corrientes anterioresvariarn de forma diferente con la temperatura si son bipolares o JFET.

    Enlaces externos Introduccin a los A.O. en castellano [1]

    El Amplificador operacional: Fundamentos y aplicaciones bsicas [2]

    Configuraciones [3]

    Configuraciones II [4]

    Configuraciones III [5] (PDF) Hojas de datos del 741 de National Semiconductor [6] (PDF) Estudio en laboratorio del Amplificador Operacional [7]

    En ingls: IC Op-Amps Through the Ages [8], por T. H. Lee. Historia de los Operacionales: del uA702 hasta operacionales

    cmos Rail-to-rail y realimentados en corriente. Designing Analog Chips [9], por by Hans Camenzind (Diseador del NE555). Es un libro en PDF muy completo

    que apenas requiere conocimientos previos. Primeros Amplificadores operacionales [10] Realizados con vlvulas termoinicas.

    Referencias[1] http:/ / www. cienciasmisticas. com. ar/ electronica/ semi/ ao/ index. php[2] http:/ / grupos. unican. es/ dyvci/ ruizrg/ html. files/ LibroWeb. html#Tema_8[3] http:/ / www. rfcafe. com/ references/ electrical/ opamps. htm[4] http:/ / web. archive. org/ web/ http:/ / hyperphysics. phy-astr. gsu. edu/ hbase/ electronic/ opampvar. html[5] http:/ / www-micrel. deis. unibo. it/ ~benini/ ELEI/ Reading/ AN-31. pdf[6] http:/ / www. national. com/ ds/ LM/ LM741. pdf[7] http:/ / www. viasatelital. com/ proyectos_electronicos/ amplificador_operacional_lab. htm[8] http:/ / webapps. calvin. edu/ ~pribeiro/ courses/ engr332/ Handouts/ ho18opamp. pdf[9] http:/ / www. designinganalogchips. com/[10] http:/ / www. national. com/ rap/ vacuumtubes. html

  • Fuentes y contribuyentes del artculo 14

    Fuentes y contribuyentes del artculoAmplificador operacional Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?oldid=73355077 Contribuyentes: Agente Smith 100, Agusavior, Airunp, Albertojuanse, Analbertocorrea, Andreasmperu,Andres1980b, Angel GN, Antur, Armando-Martin, Balderai, Banfield, Beto29, Biohazard910, Boehm, Buisqui, Carmin, Cesio, Crakem, Cyrax, DFTDER, Daikrieg, Dasaqui, Diegusjaimes,Digigalos, Dodo, Dyvci, Gelpgim22, Guevonaso, Gusgus, HUB, Haydea, Helmy oved, Humanoc, Igna, Isha, JacobRodrigues, JaviMad, Jkbw, Jorge 2701, Jorgelrm, Jvelasco85, Karshan,Khattab01, Kiroh, Klystrode, Kordas, Kved, Laura Fiorucci, Lucien leGrey, Luckas Blade, Luis Beto xD, Luisda1984, Mahadeva, Manolo456, Manuelt15, MarcoAurelio, Matdrodes, Murphy eraun optimista, Nikko10z, Nolaiz, PACO, Petruss, Phirosiberia, Piero71, Racso, Raulshc, Rubengv, Sabbut, Savh, Shooke, Snakeyes, SuperBraulio13, SuperJoe, Technopat, UA31, Xibi, Xxunil,444 ediciones annimas

    Fuentes de imagen, Licencias y contribuyentesArchivo:741 op-amp in TO-5 metal can package close-up.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:741_op-amp_in_TO-5_metal_can_package_close-up.jpg Licencia:Public Domain Contribuyentes: User Mike1024 on en.wikipediaArchivo:opamppinouts.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Opamppinouts.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes: EugeneZelenko,IknowNothing, Inductiveload, Omegatron, PaddyFile:Op-Amp Internal.svg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Op-Amp_Internal.svg Licencia: Public Domain Contribuyentes: InductiveloadArchivo:Opampcomparator.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Opampcomparator.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes:EugeneZelenko, Glenn, Ilmari Karonen, Inductiveload, Mkratz, Omegatron, PaddyArchivo:opampfollowing.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Opampfollowing.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes: Gonioul,Omegatron, Paddy, 1 ediciones annimasArchivo:opampnoninverting.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Opampnoninverting.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes: Ea91b3dd,Gonioul, IknowNothing, Omegatron, Paddy, StanneredArchivo:opampsumming.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Opampsumming.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes: Alejo2083,Melchoir, Omegatron, PaddyArchivo:opampdifferencing.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Opampdifferencing.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes: Alejo2083,Omegatron, PaddyArchivo:opampintegrating.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Opampintegrating.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes: Alejo2083,Omegatron, PaddyArchivo:opampdifferentiating.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Opampdifferentiating.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes:Alejo2083, Omegatron, PaddyArchivo:Amp-tranimp.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Amp-tranimp.jpg Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike Contribuyentes: LoboterrenoArchivo:amp-log.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Amp-log.jpg Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike Contribuyentes: LoboterrenoArchivo:amp-exp.jpg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:Amp-exp.jpg Licencia: Creative Commons Attribution-Share Alike Contribuyentes: LoboterrenoArchivo:D-A.png Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:D-A.png Licencia: GNU Free Documentation License Contribuyentes: XxunilArchivo:OpAmpTransistorLevel Colored Labeled.svg Fuente: http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Archivo:OpAmpTransistorLevel_Colored_Labeled.svg Licencia: Creative CommonsAttribution 2.5 Contribuyentes: Daniel Braun

    LicenciaCreative Commons Attribution-Share Alike 3.0//creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/

    Amplificador operacionalNotacin Tabla de Caractersticas Ideales y Reales Comportamiento en corriente continua (DC) Lazo abierto Lazo cerrado o realimentado

    Comportamiento en corriente alterna (AC) Anlisis Configuraciones Comparador Seguidor No inversor Sumador inversor Restador Inversor Integrador ideal Derivador ideal Conversor de corriente a voltaje Funcin exponencial y logartmica Convertidor Digital-Analogico (R-2R)

    Aplicaciones Estructura interna del 741 Etapa de entrada Sistema de corriente constante Amplificador diferencial

    Etapa de ganancia clase A Circuito de polarizacin de salida Etapa de salida

    Parmetros Limitaciones Saturacin Tensin de offset Corrientes Caracterstica tensin-frecuencia Capacidades Deriva trmica

    Enlaces externos

    Licencia