I. AMPLIFICADORES OPERACIONALES RF vo i i

jlr marrero
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I. A MPLIFICADORES O PERACIONALES
Para implementar diversos amplificadores usaremos un amplificador operacional (OP-AMP) comercial. En general,
usaremos el amplificador operacional LM 741.
En la figura siguiente aparece el diagrama de conexión del operacional. Los terminales v+ y v− se denominan terminales no inversor e inversor, respectivamente. Los terminales Bal no son usados en este curso: no conecte nada a ellos.
Los terminales VCC y VEE son los terminales para la alimentación del operacional. Usaremos una alimentación simétrica
de ±15 V , aunque pueden funcionar con tensiones de hasta unos ±20 V . En general, la tensión de salida del operacional
puede moverse entre ≈ ±14 V para la alimentación de ±15 V . Si la salida del operacional alcanza estos extremos, se dice
que se satura. En este caso, no responde linealmente con cambios de la entrada.
Nota: Los terminales de la alimentación no se suelen dibujar en los esquemas eléctricos, pero hay que tenerlos en
cuenta al conectar el circuito.
+VCC
Bal
1
8
v−
2
7
+VCC
v+
3
6
vo
−VEE
4
5
Bal
2
3
−
+
7
6
4
−VEE
El operacional es un amplificador de tensión cuya caracterı́stica entrada-salida es
vo = A(v+ − v− )
A es la ganancia en bucle abierto (es decir, sin realimentar) del amplificador operacional. Pero esta ganancia es tan grande
que el operacional necesita ser realimentado negativamente para que funcione correctamente. Realimentar negativamente
un operacional significa conectar un circuito entre la salida (vo ) y el terminal inversor (v− ) del operacional.1 Si el OP-AMP
está realimentado negativamente y no está saturado,
La salida del operacional intenta hacer lo que sea necesario para que v+ = v− .
Las corrientes de entrada al operacional son nulas.
Con estas dos reglas básicas (Horowitz las llama Reglas de Oro), que se justificarán en clase, se puede analizar una gran
variedad de circuitos operacionales. Al realimentar negativamente el operacional, la ganancia es mucho menor que ( e
independiente de) A y depende del circuito usado en la realimentación.
El circuito siguiente es una realización sencilla de un amplificador de transresistencia.
i
i
RF
vo
Como el operacional está realimentado negativamente y suponemos que no está saturado, v− = 0. Además, no hay
corrientes de entrada al operacional. Por ello, toda la corriente de la fuente pasa por la resistencia RF . Y como el terminal
inversor está a cero voltios,
vo = −RF i
Por tanto, la transresistencia del circuito es Rm = −RF
1 Suponemos que este circuito es resistivo. Si el circuito de realimentación contiene amplificadores o elementos almacenadores de energı́a, la realimentación se puede convertir en positiva, haciendo que el circuito oscile o sature.