EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL (I)

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1 1 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II Dspsts Electróncs II CURSO Tema EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL (I) Mguel Ángel Dmínguez Gómez Caml Quntáns Graña PARTAMENTO TECNOLOGÍA ELECTRÓNICA UNIVERSIDAD VIGO ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR INGENIEROS TELECOMUNICACIÓN

2 2 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II EL EL AMPLIFICADOR OPERACIONAL (I) (I) INDICE 1. Amplfcadr Operacnal Ideal. Funcón de transferenca. Mdel equalente y parámetrs deales. 2. Mntaje en Bucle Abert. 3. Cncept de realmentacón. AO en Bucle Cerrad. 4. Pass para analzar crcuts cn AO Ideales. 5. Amplfcadr Inersr. 6. Amplfcadr N Inersr.

3 3 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II Amplfcadr Operacnal (AO): AO IAL Crcut Crcut Integrad Integrad Analógc Analógc de de us us unersal unersal (n (n de de aplcacón aplcacón específca). específca). Se Se emplea emplea cm cm blque blque funcnal funcnal para para facltar facltar el el dseñ dseñ de de crcuts crcuts electróncs electróncs analógcs. analógcs. Su Su nmbre nmbre es es debd debd a que que se se rgnó rgnó en en ls ls Crcuts Crcuts de de las las Prmeras Prmeras Calculadras Calculadras Analógcas Analógcasy se se utlzaba utlzaba para para realzar realzar peracnes peracnes cn cn señales señales (suma, (suma, ntegracón, ntegracón, etc...) etc...) Smplfcan Smplfcan el el dseñ dseñ de de ls ls crcuts crcuts analógcs. analógcs. Permten Permten dseñar dseñar blques blques analógcs analógcs báscs báscs cuys cuys parámetrs parámetrs dependen dependen fundamentalmente de de ls ls cmpnentes cmpnentes pass pass empleads. empleads. Permten Permten realzar realzar blques blques cmplejs cmplejs cn cn pcs pcs cmpnentes. cmpnentes.

4 4 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II Amplfcadr Operacnal Ideal AO IAL Es Es un un mdel mdel matemátc matemátc (abstract). (abstract). Amplfcadr Amplfcadr dferencal dferencal de de Acpl Acpl Drect Drect y Gananca Gananca Infnta. Infnta. Símbl del AO: A d Vcc se puede cnsderar nfnta lmtada

5 5 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II Mdel Equalente del AO: Funcón de Transferenca del AO: AO IAL Parámetrs deales: Z = A d = A d Crrente absrbda pr el AO en ls termnales de entrada nula. +, - =0 + = - para cualquer alr de sempre que el AO esté en ZONA LINEAL. APROXIMACION APROXIMACION CORTOCIRCUITO CORTOCIRCUITO VIRTUAL VIRTUAL + =0 - =0 Z =0 BW= CMRR=

6 6 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II Funcón de Transferenca Ideal del AO: AO IAL Dferencas Báscas entre AO Ideal y AO Real (ua741): A d

7 7 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II MONTAJE EN BUCLE ABIERTO A d muy grande Una dferenca de tensón entre ambas entradas, pr pequeña que sea (basta cn uns 100uV), hace que se sature psta negatamente. Aplcacón Aplcacón del del AO AO en en bucle bucle abert: abert: COMPARADOR COMPARADOR TENSIÓN. TENSIÓN Mntaje en en Bucle Abert

8 8 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II MONTAJE EN BUCLE ABIERTO COMPARADOR COMPARADOR TENSIÓN. TENSIÓN. (1) Mntaje NO INVERSOR 2 MONTAJES: (2) Mntaje INVERSOR S V es mayr que la tensón de referenca ( ref ), la salda es psta. En cas cntrar, la salda es negata. S V es mayr que la tensón de referenca ( ref ), la salda es negata. En cas cntrar, la salda es psta.

9 9 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II MONTAJE EN BUCLE CERRADO Cncept de de Realmentacón. AO AO en en Bucle Cerrad. Ls AO sn más útles cuand parte de la señal de salda uele a la entrada medante una RED REALIMENTACIÓN. En este tp de cnfguracón, la señal crcula descrbend un BUCLE CERRADO, desde la entrada del amplfcadr hasta la salda, para atraesar psterrmente la RED REALIMENTACIÓN de uelta haca la entrada; pr es, decms que el crcut pera en cndcnes de BUCLE CERRADO. Cuand n exste realmentacón, se dce que el AO pera en cndcnes de BUCLE ABIERTO. V r =β V β V V d + V A d

10 10 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II MONTAJE EN BUCLE CERRADO Ls AO cas sempre se utlzan cn REALIMENTACIÓN ATIVA: parte de la señal de salda uele a la entrada, desfasada respect a la msma 180º. ELECTRONICA REALIMENTACIÓN REALIMENTACIÓN ANALÓGICA MULTIPLES MULTIPLES APLICACIONES APLICACIONES LOS LOS AO AO 3 er CURSO En este curs: Amplfcadr Inersr y Amplfcadr N Inersr (Fn Tema 10) Descrpcón de la Estructura Interna del AO (Tema 11). Característcas Reales del AO. (Tema 12). Funcnament en DC: Errr en cntnua en la tensón de salda debd a I B, V e I. Cmpensacón de dch errr (Tema 12).

11 11 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II ANÁLISIS CIRCUITOS CON AO Pass para analzar crcuts cn cn AO AO Ideales Ls crcuts de AO Ideales se analzan sguend ls sguentes pass: Verfcar Verfcar la la presenca presenca de de realmentacón realmentacón negata, negata, que que suele suele tmar tmar la la frma frma de de una una red red de de resstencas resstencas cnectada cnectada al al termnal termnal de de salda salda y al al termnal termnal de de entrada entrada nersr nersr (-). (-) Cnsderar Cnsderar que que se se fuerzan fuerzan a cer cer la la tensón tensón dferencal dferencal de de entrada entrada ( ( + = + = ) - ) y la la crrente crrente de de entrada entrada ( - ( +=0, + - =0) - del del AO. AO. (TRABAJO (TRABAJO EN EN ZONA ZONA LINEAL LINEAL L L AO). AO) Aplcar Aplcar ls ls prncps prncps del del Análss Análss de de Crcuts Crcuts (leyes (leyes de de Krchhff Krchhff y ley ley de de Ohm), Ohm), para para calcular calcular ls ls alres alres de de nterés. nterés.

12 12 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II AMPLIFICADOR INVERSOR Amplfcadr Inersr. AO realmentad para hacer ndependente la gananca del crcut de la gananca en Bucle Abert. V R R 2 V V V +, - =0 En ZONA LINEAL: + = - A = V V s V s A s A V V V ( zna lneal) V A = V V R 1 - =0V - = =0 s s s R 2 V V V A V A V A A = V A V = R R 2 1 ( zna lneal)

13 13 DISITIVOS ELECTRÓNICOS II AMPLIFICADOR NO INVERSOR Amplfcadr N N Inersr. R 1 V - + R 2 V V V +, - =0 En ZONA LINEAL: + = - A = V V s V s A s A V V V - = R 1 V ( zna lneal) - = =0 R 2 V V A = V V s s s V A = = 1+ V V A A V A V A R R 2 1 ( zna lneal)