INVERSOR Y NO INVERSOR

AMPLIFICADOR INVERSOR

Aquí tenemos la configuración de un amplificador operacional en modo inversor, está constituida de dos resistencias, R1 que corresponde a la resistencia conectada entre la señal que se ha de operar que llamaremos Vin y el terminal, luego tenemos la resistencia de retroalimentación que estará conectada con la terminal inversora y la salida donde obtendremos el resultado de la operación inversora, a dicha señal la identificaremos como Vout.

Recurrimos a la ley de corrientes de kirckoff o ley de nodos que nos dice que la suma de las corrientes que entran en un nodo es igual a la suma de las corrientes que salen de él o de otra manera que la suma algebraica de las corrientes que intervienen en un nodo siempre será cero, vamos a aplicarlo al terminal, entonces nos ubicamos en el terminal con el signo negativo en el cual entra corriente 1 y sale corriente 2 hacia la resistencia de rf esto quiere decir que tendré la igualdad de corrientes, y asociando por la ley de ohm que nos dice que la corriente es igual al voltaje sobre la resistencia, ese voltaje para la corriente 1 si yo tomo como referencia el terminal inversor va a estar dado por 0 - Vin sobre la resistencia1, en cambio para el otro lado de la igualdad tomó como referencia el terminal de salida, es decir mi corriente 2 va a estar dada como la diferencia entre Vout - 0 / Rf, ahora aquí despejó Vout para tener directamente la relación de la salida respecto a la de la entrada. También es importante la relación rf entre r1 que la denominamos ganancia y el signo negativo nos indica que la señal que entrada estará invertida proporcionalmente conforme al valor que tengamos en dicha ganancia.

Ahora veamos algunos ejemplitos, El caso número 1 la resistencia de retroalimentación es igual a la resistencia1, partimos de la conclusión: el voltaje de salida es igual a - Rf/R1 por el voltaje de entrada, decimos que ambas resistencias son de igual valor, proponemos un valor por ejemplo 10k Ohm, entonces tendría que el voltaje de salida sería =  a - voltaje de entrada

¿Qué podemos decir sobre la ganancia? que es igual a -1, y la ganancia en magnitud es igual a 1, entonces en este caso la ganancia en magnitud siempre será 1 cuando Rf = R1

AMPLIFICADOR NO INVERSOR

Esta es su configuración y nuestro objetivo es encontrar la relación de voltaje de salida respecto a una señal de tensión de entrada. Recurrimos a la ley de corrientes de Kirkof, la cual nos dice que las corrientes que entras es igual a las que salen.

Entonces el nodo a analizar lo encontramos en los terminales donde se unen la resistencia R1 y Rf, tenemos una corriente 1 debido a la resistencia 1 y de este punto sale la corriente 2 hacia la resistencia Rf.

Ahora, debemos hacer la relación con la Ley de Ohm, si nos ubicamos en el terminal no inversor vemos que entra una señal de tensión de entrada Vin. Ahora el diferencial de potencial estará dado entre ese punto menos un cero (en el caso de la resistencia 1) porque está conectado directo a tierra, entonces para i1 tendremos Vin -0/R1 del otro lado tomamos el voltaje de salida como punto de referencia - el voltaje de entrada entre Rf, ahora solo despejamos Vout y obtenemos 1+ la relación de Rf y R1 todo multiplicado por Vin, esta será mi conclusión de mi relación salida respecto a la entrada, ahora puedo observar que mi ganancia va a ser 1+ Rf/R1, esto implica que la ganancia siempre va a ser mayor que uno y positiva, porque? Porque por muy menor que sea esta división de resistencias, siempre habrá algo ahí y más el uno, pues la ganancia será mayor que uno, entonces la señal de tensión de salida siempre se verá incrementada en amplitud.

Vámonos a un ejemplito de señal Amplificada, dice: Diseñe un amplificador que incremente 3 veces en amplitud la señal Vin = 3sen2t, usando la configuración No Inversora, ahora cuando tengamos algún problema de diseñar para el caso electrónico, un truco muy importante es siempre proponer una resistencia de cualquier valor y la otra simplemente despejarla, entonces sabemos que el voltaje de salida para la configuración No Inversora 1+ Rf/R1 * Vin, entonces sustituyo, para mí Vin es 3 sen2t, entonces debo proponer las resistencias adecuadas que cumplan la condición, en este caso incrementar 3 veces la amplitud de la señal, por lo tanto voy a tomar la ganancia, que sabemos que es 1+Rf/R1 y esa ganancia va a ser mi factor multiplicante, por lo que debe estar igualada a 3, entonces propongo las resistencias que cumpla esa igualdad, por ejemplo, si propongo R1 = 1 ya solo me faltaría proponer un 2 para Rf para que me de 3, pero para un diseño, siempre debemos tomar en cuenta que las resistencias deben ser comerciales, entonces propongo que mi Rf sea de 2kOhm y mi R1 sea de 1Kohm, ya sé la resistencia de Rf no es comercial, pero la resistencia de 1 Kohm si lo es, entonces para la resistencia de Rf, lo puedo sustituir por un arreglo de resistencias en serie, de 2 resistencias de 1K Ohm, y así tengo la relación de 3 Por lo si yo sustituyo ese 3 por mi señal de tensión de entrada, tengo que mi Voltaje de Salida será 9 sen 2t.,

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