Amplificadores Operacionales OpAmp
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Amplificadores Operacionales José Gómez Quiñones OpAmp • Es un amplificador diferencial con una ganancia muy alta, con una elevada impedancia de entrada y una impedancia de salida muy pequeña José Gómez Quiñones 1 Usos • • • • • • Amplificadores Osciladores Filtros Circuitos de instrumentación Aritmética análoga Circuitos de control José Gómez Quiñones OpAmp Entrada 1 Entrada 2 + - Salida José Gómez Quiñones 2 OpAmp Ideal • • • • Ganancia diferencial = Infinita Impedancia de entrada Zi = Infinita Impedancia de salida Zo = 0 Producto Ganancia Ancho de banda BW = Infinito • Si V+ - V- =0 José Gómez Quiñones OpAmp Real • • • • Ganancia diferencial = 200,000 Impedancia de entrada Zi = 1 MΩ Impedancia de salida Zo = 75 Ω Producto Ganancia Ancho de banda BW = Decreciente • Si V+ - V- = No siempre da cero José Gómez Quiñones 3 Entrada en una sola terminal José Gómez Quiñones Entrada en una sola terminal José Gómez Quiñones 4 Entrada en doble terminal José Gómez Quiñones Entrada en doble terminal Vo=0 José Gómez Quiñones 5 Entradas diferenciales VO = (v1 − v2 ) José Gómez Quiñones Modos de operación • Lazo abierto: Comparador • Lazo cerrado: – Retroalimentación negativa: Amplificador lineal, Integrador, Diferenciador – Retroalimentación positiva: Comparador, histérisis, Oscilador José Gómez Quiñones 6 Lazo abierto VO = (v1 − v2 ) Av Caso ideal: Av = ∞ José Gómez Quiñones Lazo Abierto Real Voltaje de saturación positivo Vo Av=200,000 Vd Voltaje de saturación negativo José Gómez Quiñones 7 Respuesta José Gómez Quiñones OpAmp Análisis Origen - V- 2 OUT 3 + 1 Vo V+ Ri 4 Vi 11 RF José Gómez Quiñones 8 Circuito Equivalente RF Ri Ro Vi Vo Ra Av Va José Gómez Quiñones Si Ra>>0, y Ro=0 (Caso Ideal) RF Vi Ri Vo Av Va José Gómez Quiñones 9 Amplificador Inversor 2 V- Ri - 3 1 Vo V+ OUT + 4 RF Vo = − Vi Ri José Gómez Quiñones Amplificador No Inversor Ri 2 - V- 11 RF Vi Ri + Rf Vo = Ri 3 Vi + 1 Vo V+ OUT 4 Vi 11 RF José Gómez Quiñones 10 Amplificador Inversor Sumador R1 V1 RF 2 R3 V3 V- 11 R2 V2 - Vo + 4 3 1 V+ OUT V1 V 2 V 3 Vo = − RF + + R1 R 2 R3 José Gómez Quiñones Amplificador Diferencial R1 RF 2 3 + 1 Vo V+ OUT 4 V2 R2 - V- 11 V1 RF RF − V1 Vo = V2 1 + R1 R1 José Gómez Quiñones 11 Amplificador Diferencial R1 RF 2 - 3 + Vo 4 R3 1 V+ OUT R2 V2 V- 11 V1 Vo = R3 RF 1 + R2 + R3 R1 R V2 − F V1 R1 José Gómez Quiñones 2 - V- 11 Seguidor de Voltaje 3 + Vo 4 Vi 1 V+ OUT Vo = Vi José Gómez Quiñones 12 Amplificador Integrador Ri 2 V- Vi 11 C1 - + Vo 4 3 1 V+ OUT vo (t ) = − 1 vi (t )dt ∫ RC José Gómez Quiñones Amplificador Derivador 2 - V- C1 3 + 1 Vo V+ OUT 4 Vi 11 Ri dvi (t ) vo (t ) = − RC dt José Gómez Quiñones 13