El amplificador operacional es un componente electrónico capaz de amplificar señales y realizar operaciones con ellas, que pueden ser sumas, restas, multiplicaciones y divisiones, siendo ampliamente utilizado en circuitos electrónicos para varias operaciones lógicas., Es una gran base para sistemas digitales.
Por lo tanto, el propósito de este artículo es mostrar qué son los amplificadores operacionales, cómo funcionan, cuál es el amplificador operacional ideal y el componente más conocido con esta función.
Indice
¿Qué es el amplificador operacional?
O Amplificador operacional, también llamado AmpOp, es un circuito que se ha utilizado durante mucho tiempo, en proyectos de todo tipo. La primera vez que se utilizó este término fue en 1941, en una patente, y desde entonces ha ganado más y más aplicaciones.
Los viejos amplificadores operacionales fueron hechos con tubos.
Como su nombre ya lo dice, es un amplificador porque es capaz de amplificar la señal de entrada, mientras que el término «operacional» se debe a que el amplificador tiene la capacidad de realizar varias operaciones, como suma, resta, integración, derivación, multiplicación y muchos otros.
Los primeros amplificadores, todos eran la válvula, así como los transistores, y con el tiempo y la invención de los circuitos integrados fueron disminuyendo y volviéndose más compactos y más eficientes, hasta llegar a lo que son hoy.
Hoy en día, uno de los amplificadores más conocidos y populares es el 741, que funciona con transistores bipolares. Es difícil encontrar un curso de electrónica que no enseñe en detalle sobre el 741 cuando se trata de amplificadores operacionales, por lo que seguiremos este patrón y lo utilizaremos como ejemplo en algunos casos.
Cómo funciona el amplificador operacional
Un amplificador operacional básico tiene dos entradas, un inversor y un no inversor. El componente también tiene terminales de alimentación y una salida para las señales.
Ver la imagen a continuación:
- V +: Entrada no invertida;
- V-: Entrada del inversor;
- Vs + y Vs-: Alimentación;
- Will T: Salida.
Por lo tanto, cuando se aplica una señal a la entrada no inversora, como su nombre lo indica, no invierte la fase y la señal se amplifica. En contraste, en la entrada del inversor, la señal se amplifica e invierte.
Como tales entradas y salidas son comunes a todos los amplificadores operacionales, se pueden encontrar en el 741.
Por lo tanto, el voltaje de salida del AmpOp depende de la diferencia de potencial entre la entrada positiva y negativa, multiplicada por la ganancia de bucle abierto del amplificador, siendo el voltaje máximo el voltaje de suministro del amplificador.
Cuando el valor de salida está entre V + y V-, decimos que así es en la región lineal. Por lo tanto, cuando el valor de salida es igual a V + o V-, decimos que está en la región saturada. Vea el cuadro a continuación:
Amplificador operacional óptimo
Las características de un amplificador operacional ideal lo convierten en un componente perfecto, pero en la práctica no existen. Sin embargo, ya hay componentes reales que se acercan mucho a la configuración ideal.
Por lo tanto, un amplificador operacional ideal tiene las siguientes características:
- La impedancia de entrada es infinita;
- Ganancia de voltaje de bucle abierto infinito;
- Impedancia de salida nula;
- No hay flujo de corriente en las entradas;
- Inmune a la interferencia externa, la salida depende solo de la señal de entrada.