Investigacion De Campo

Amplificadores operacionales.

Amplificadores operacionales (AOP’s)

Introducción

El amplificador operacional (AOP) es un circuito cuya popularidad y utilización ha crecido de una manera vertiginosa en los últimos años gracias a la gran cantidad de operaciones en las que puede ser utilizado, en electrónica analógica, prácticamente en todas, y en electrónica digital en bastantes. Gran parte de esta popularidad hay que agradecerla a la aparición de la integración de semiconductores, con la cual este circuito está hoy en día disponible en forma de pequeños circuitos integrados de bajo precio, considerándolo como un componente electrónico más.

El término de amplificador operacional fue nombrado para designar una clase de amplificadores que permiten realizar una serie de operaciones tales como suma, resta, multiplicación, integración, diferenciación..., importantes dentro de la computación analógica. La aparición y desarrollo de la tecnología integrada, que permitía fabricar sobre un único substrato monolítico de silicio gran cantidad de dispositivos, dio lugar al surgimiento de amplificadores operacionales integrados que desembocaron en una revolución dentro de las aplicaciones analógicas. El AOP es un elemento estrella en los sistemas analógicos, con él podemos amplificar señales, atenuarlas, filtrarlas, etc. Los sistemas de control analógico encuentran en el AOP un elemento de conmutación sumamente simple.

Uno de los modelos de AOP’s que desbancó a sus rivales de la época con una técnica de compensación interna muy relevante y de interés incluso en nuestros días fue el AOP 741, un circuito que por sus buenas características, relación precio-fiabilidad y buena disponibilidad, le hacen acreedor al título de más utilizado. Los amplificadores basados en tecnología CMOS han surgido como parte de los circuitos VLSI de mayor complejidad, aunque sus características eléctricas no pueden competir con los de la tecnología bipolar. Su campo de aplicación es más restrictivo pero estructura sencilla y su relativa baja área de ocupación les hacen idóneos en aplicaciones donde no se necesitan altas prestaciones como son los circuitos de capacidades conmutadas. Combinando las ventajas de los dispositivos CMOS y bipolares, la tecnología Bi-CMOS permite el diseño de excelentes AOP’s.

Características.

Vamos a considerar única y exclusivamente el amplificador operacional ideal, que aun no existiendo en la vida real, es una aproximación muy precisa y perfectamente válida para el análisis de sistemas reales. Para este estudio nos limitaremos a uno de los dispositivos de entre la amplia gama existente, el 741.

Figura 59

Un AOP es un dispositivo electrónico de alta ganancia siendo capaz de ofrecer una tensión de salida en función de una tensión de entrada, a la que se le dota de etapas adicionales para conseguir una salida variable entre los valores positivo y negativo de alimentación. La propiedad fundamental de un amplificador diferencial es la de amplificar la diferencia de las tensiones aplicadas a los terminales de entrada VP y VN, los cuales se llaman no inversor e inversor respectivamente.

Un amplificador operacional presenta cinco patillas, dos de ellas son las entradas del dispositivo, la primera de ellas llamada entrada inversora (VN), la otra denominada entrada no inversora (VN). Otra de las patillas del amplificador operacional corresponde a la salida del dispositivo (Vo) mientras que las dos patillas restantes corresponden a la alimentación requerida por el dispositivo (VCC y VEE, VCC será la alimentación positiva y VEE será la alimentación negativa). En realidad, los AOP’s poseen al menos ocho terminales, cinco de los cuales son los definidos anteriormente, dos terminales más que se denominan ajuste centrado, que se utiliza

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