INTRODUCCIÓN A LOS AMPLIFICADORES OPERACIONALES CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES.

George A. Philbrick Researches 1952 A tubos, fuentes  300 Volt http://www.philbrickarchive.org/

7 cm Philbrick 45. 1963 A transistores fuentes  15 Volt: Componentes discretos sobre un circuito impreso.

2.5 cm 1.5 cm Philbrick PP65 1962 Transistores y resistencias discretos encapsulados. Primer amplificador “componente” Analog Devices HOS-50 Híbrido 1977.

0.8 cm 0.1 inch Amplificadores Operacionales Monolíticos. Paquete DIP

Amplificadores operacionales surface mounted devices http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/39-05/op_amp_applications_handbook.html

Símbolo del amplificador operacional Fuente positiva Entrada no inversora + Salida Entrada inversora - Fuente negativa

Vista desde arriba

Vista desde arriba

Características importantes del amplificador Nuestro amplificador Amplificador ideal  Ganancia = 200 Resistencia salida = 0.35  Corriente de entrada = 9 nA Error voltaje de salida = 28mV

Para A >>1 Construcción de un vóltmetro El circuito tiene ganancia 1 Se cumple para circuitos con realimentación negativa

¿Cuánta es la ganancia de este amplificador? El circuito tiene ganancia 1 Se cumple para circuitos con realimentación negativa Ganancia del amplificador = 1V/1V = 106

Medida sin usar amplificador Electrodo i V(voltmetro) = V1 – iR1 Sólo se mide el 50% del voltaje del electrodo porque i es muy grande.

Medida usando amplificador Electrodo i = 0 V(voltmetro) = V1 – iR1 Se mide el 100% del voltaje del electrodo porque i es muy chica. La corriente es cero para cualquier voltaje, la resistencia es infinita. Este circuito constituye un vóltmetro ideal.

Construcción de un ampérmetro

Conversor de corriente a voltaje. + V- = V+ = 0 i = (0-Vo) /R1 Vo=-iR1 Vo = -10-9 A 109 Ohms = -1 Volt La diferencia de potencial entre el nodo 2 y tierra es cero para cualquier corriente. La resistencia interna es cero. Este circuito constituye un ampérmetro ideal.

Amplificador inversor de signo.

Sumador. R3 R1 i1 i3 V1 R2 i2 V2 Para R1 = R2 = R3

Integrador. i i

Diferenciador. i i

Amplificador logarítmico.

E de los electrones E de los huecos

Amplificador logarítmico.

Amplificador logarítmico. V0 Log(V1)

i i ¿Qué pasará si pongo un condensador entre R2 y tierra? ZC=-j/C ¿Qué pasará si pongo un inductor entre R2 y tierra? ZL=jL

Representación en números complejos: a + jb a, la parte real, representa el coeficiente de la onda coseno. b, la parte imaginaria, representa a menos el coeficiente de la onda seno

Combinación RC en serie: Combinación RL en serie:

R1= 9 kohm R2 = 1 kohm C1 = 1 F

R1= 9 kohm R2 = 1 kohm L1 = 1 H

Para R1 = R2 = R3 = R4

Amplificador de instrumentación

Amplificador de instrumentación Para R5 = R7 Para R6 = R5 = R7

Amplificador de instrumentación

Amplificadores reales ¿Cuánto es el factor de amplificación del amplificador operacional 741?

Amplificadores reales ¿Cuánta corriente toman las entradas del amplificador operacional 741? Input bias current 54 nA

Amplificadores reales. ¿Ancho de banda del amplificador operacional 741? AC analysis. Input: Barrido de frecuencia del voltaje alterno Vin, Output: Amplitud y fase de la salida del amplificador

¿Respuesta de frecuencia del amplificador operacional 741? GBWP = 1106 = 106 Funciona como un filtro RC con ganancia -3dB a 1MHz.

Amplificadores reales. ¿Ancho de banda del amplificador operacional 741?

Amplificador es reales. ¿Ancho de banda del amplificador operacional 741? GBWP = 10105 = 106

Amplificadores reales. ¿Ancho de banda del amplificador operacional 741?

Amplificadores reales. ¿Ancho de banda del amplificador operacional 741? GBWP = 100104 = 106