3 1 ARQUITECTURA DE UN AMPLPIFICADOR OPERACIONAL AMPLIFICADOR

3. 1 ARQUITECTURA DE UN AMPLPIFICADOR OPERACIONAL

AMPLIFICADOR OPERACIONAL Fueron introducidos hace mas de 60 años, estos dispositivos son dispositivos de estado solido, son extremadamente versátiles y fáciles de usar , debido a esto obtuvieron una popularidad muy alta lo que ha llevado a utilización mayor que llevo a su uso de una manera vertiginosa en los últimos años gracias a la gran cantidad de operaciones en las que puede ser utilizado

QUE ES UNA AMPLIFICADOR OPERACIONAL • Un amplificador operacional es básicamente un amplificador de voltaje de muy alta ganancia que utiliza técnicas de retroalimentación par controlar sus características de desempeño tales como ganancia, impedancia de entrada, respuesta de frecuencia entre otras. • El AOP es un elemento estrella en los sistemas analógicos, con él podemos amplificar señales, atenuarlas, filtrarlas, etc.

• El dispositivo posee dos líneas de entrada (+-) , un línea de salida, dos líneas de alimentación (+v, -v) y amplifica la diferencia entre los voltajes de entrada

USOS DE LOS AMPLIADORES OPERACIONALES • Efectúan todo tipo de operaciones matemáticas con cantidades representadas por señales • Son útiles en sistemas de control , procesamiento de señales , instrumentación , computación analógica entre otras

ESTRUCTURA INTERNA Los APO están formados por estepas: 1. Etapa amplificadora de entrada diferencial y salida diferencial. 2. Etapa de entrada diferencial y salida asimétrica 3. Etapa intermedia 4. Etapa de salida

ETAPAS DE EL APO • PRIMERA ETAPA • SEGUNDA ETAPA • TERCERA ETAPA • CUARTA ETAPA

CONFIGURACIÓN DE APO • Comparador • Seguidor • No inversor • Sumador inversor • Restador inversor • Integrador ideal • Derivador ideal

LIMITACIONES DE LOS AMPLIFICCADORES • Saturación Un Amplificador Operacional típico no puede suministrar más de la tensión a la que se alimenta, normalmente el nivel de saturación es del orden del 90% del valor con que se alimenta. Cuando se da este valor se dice que satura, pues ya no está amplificando. La saturación puede ser aprovechada por ejemplo en circuitos comparadores. Un concepto asociado a éste es el Slew rate. • Tensión de offset Es la diferencia de tensión que se obtiene entre los dos pines de entrada cuando la tensión de salida es nula, este voltaje es cero en un amplificador ideal lo cual no se obtiene en un amplificador real. Esta tensión puede ajustarse a cero por medio del uso de las entradas de offset (solo en algunos modelos de operacionales) en caso de querer precisión.

• Capacidades El amplificador operacional presenta capacidades (capacitancias) parásitas, las cuales producen una disminución de la ganancia conforme se aumenta la frecuencia. • Deriva térmica Debido a que una unión semiconductora varía su comportamiento con la temperatura, los Amplificadores Operacionales también cambian sus características, en este caso hay que diferenciar el tipo de transistor en el que está basado, así las corrientes anteriores variarán de forma diferente con la temperatura si son bipolares o JFET.

CARACTERÍSTICAS GENERALES Una vez explicado todos los parámetros que pueden afectar al comportamiento de AOP enumeraremos las características que definen a un AOP ideal • - resistencia de entrada infinita • - resistencia de salida cero • - ganancia en tensión en modo diferencial infinita • - ganancia en tensión en modo común cero • - corrientes de entradas cero • - ancho de banda infinito • - ausencia de desviación en las características con la temperatura

PROPIEDADES QUE POSEE UN APO Hablando idealmente un apo tiene las siguientes propiedades • 1. la ganancia de voltaje es infinita (Ao =infinito ) • 2. - la impedancia de entrad es infinita (Rin = infinito ) • 3. la impedancia de salida es cero(Ro=0) • 4. -el ancho de banda es infinito (Bw=infinito ) • 5. -el voltaje de salida (Vo) es cero cuando el voltaje diferencial de entrada (v 2 -v 1) = 0