Amplificador Operacional Opamp

Transcripción

1 Amplfcadr Operacnal Opamp Opamp El Opamp es un amplfcadr multetapa cn una entrada dferencal, cuyas característcas se aprxman a las de un amplfcadr deal. Característcas deales de un Opamp Resstenca de entrada nfnta Resstenca de salda nula Gananca de tensón nfnta Respuesta de frecuenca nfnta Insensbldad a la temperatura

2 Aplcacnes Sus aplcacnes están presentes Sstemas electróncs de cntrl ndustral Amplfcacón de señales Instrumentacón nuclear Instrumentacón medca (belectrónca) Ordenadres analógcs Telecmuncacnes Aud, etc. Símbl y termnales A entrada nversra B entrada n nversra Y salda Termnales y 5 Ajuste del nvel de dc (ffset) 2 entrada nversra 3 entrada n nversra 4 Almentacón negatva (-3 a -8) 7 Almentacón pstva (+3 a +8) 6 salda 8 N utlzada (NC) Ls pamp s se desarrllarn en la 60 s cm CI. 2

3 Fabrcantes Fabrcante Farchld Natnal Mtrla RCA Texas Sgnetcs Semens etc Códg μa74 LM74 MC74 CA74 SN74 SA74 TBA22(74) Nvel de dc (ffset) Ls transstres de la etapa dferencal de entrada del Opamp s n sn déntcs prvca un desequlbr ntern que resulta en una tensón de DC en la salda (ffset)del rden de m. Este ffset errr en la señal de salda se puede elmnar pr med de un ajuste adecuad del ptencómetr. 3

4 Gananca de vltaje E -señal de entrada E 0 -señal de salda A v -gananca E E 0 Av En decbels A v E 20lg E 0 db Opamp Ideal El punt A es dnde se tene la máxma transferenca de ptenca. Se requere transferr la máxma señal de entrada sbre la carga (R L ). R R S R + R S R R S Pr l tant, es necesar que la resstenca de entrada (R ) se muy alta para transferr td el vltaje de la fuente. Para btener tda la señal de salda sbre la carga es necesar que la resstenca de salda del amplfcadr (R T ) sea muy pequeña. RL R T R L 0 T RL 4

5 Mds de cnfguracón del pamp Sn realmentacón Laz abert. La gananca vene determnada pr el fabrcante Crcuts cmparadres Realmentacón pstva (RP) Laz cerrad, desestablzar el crcut Oscladres Realmentacón negatva (RN) Laz cerrad, cnfguracón más utlzada Amplfcadr, sumadr, amplfcadr dferencal, ntegradr, fltrs actvs, etc. Mds de cnfguracón del pamp Sn realmentacón Realmentacón pstva (RP) Realmentacón negatva (RN) 5

6 Realmentacón negatva (RN) : señal de entrada : señal de salda A v : Gananca a laz abert (fabrcante) B: factr RN d : señal dfencal ( señal de errr ) de la entrada f : señal que realmenta la entrada De la fgura tenems: d f Avd d A f B v v () (2) (3) Susttuyend la ec. 2 en (4) f Av y susttuyendla ec.3en la 4 Av Avf Gananca en laz cerrad + BA s A v entnces Avf B La gananca en laz cerrad puede ser cntrlada pr el laz de realmentacón Opamp real La entrada presenta una resstenca R nfnta clcada entre las termnales nversra n nversra. Pr l tant: I B I B 2 0 Pr defncón d es: I B I B 2 0 d b a () Observand el crcut tenems I + I 2 0 Aplcand LCK: R susttuyend la ec. b s A v d a Avd + R + R a ( A R + R + R + R ) ( R + R ) 2 R b v a b a 0 0 A v a R 2 2 S la termnal n nversra esta a terra, el ptencal de la termnal nversra tambén sera terra (terra vrtual). 6

7 Anch de banda La frecuenca en el punt B se llama frecuenca de gananca untara (f T ). Prduct de gananca anch de banda: A BW vf f T Impedanca de salda La mpedanca de entrada de cnfguracón cn realmentacón negatva: Z R + ( ) f BA v La mpedanca de salda de realmentacón negatva y pstva es: R Zf + BA v 7

8 Amplfcadr Inversr Denmnad así pr desfasar la señal de salda 80º cn relacón a la entrada. aplcand la LCK en el punt a I + If IB supnend que pampesdeal IB 0 a a + 0 R R f en ela tenems terra vrtual a R R f La gananca de vltaje es: R f Avf R La mpedanca de entrada es: Z f R Amplfcadr n Inversr La señal de salda n presenta desfase. La gananca de vltaje es: R f Avf + R Factr de retralmentacón: R B R + Z Z f f R R f Impedanca de entrada y salda: ( + BA ) R + BA v v Esta cnfguracón tene una mpedanca de entrada grande. 8

9 Segudr de tensón Hacend en el amplfcadr n nversr R nfnt A vf Impedanca de entrada muy alta e mpedanca de salda baja. Aplcacnes: a) Aslament de etapas b) refuerz de crrente c) adaptacón de mpedancas, etc. Cmparadr 9

10 Cmparadr n nversr La alta gananca del pamp en laz abert amplfca la dferenca de tensón entre sus entradas nversra y n nversra, la salda será: + sat sat,, > 0 < 0 Cmparadr Detectr de cruce pr cer. 0

11 Cmparadr nversr > < + 0, 0, sat sat Cmparadr cn referenca > < + ref sat ref sat,,

12 Cmparadr LM3, LM339 2