apítulo MPLFDO OPEONL El mplfcador Operaconal es un amplfcador con realmentacón que se encuentra en el mercado como una pastlla de crcuto ntegrado. Es dfícl enumerar la totaldad de las aplcacones de este crcuto. De modo general, podemos decr que sus aplcacones están presentes en los sstemas electróncos de control ndustral, en nstrumentacón nuclear, en nstrumentacón médca, en los equpos de telecomuncacones y de audo, etc. El que utlzaremos normalmente será el LM74.. Generaldades La fgura sguente muestra las funcones de cada una de las patllas del. O. ntegrado, ndcar que la almentacón se hará a ±5 como alor normal pudéndose almentar entre ±3 y ±. Fgura. LM74. Smbología de un Operaconal. En la sguente fgura se presenta el crcuto equalente de un amplfcador operaconal, con ella se pueden er las característcas más mportantes de los amplfcadores operaconales: Fgura. rcuto equalente de un.o. La gananca en tensón que en cualquer crcuto se defne como la relacón entre las tensones de salda y entrada se puede consderar s/ e.
Electrónca analógca Martnez Berna y soc. El ancho de banda tambén se puede consderar como nfnto. unque en la realdad en lazo aberto la gananca cae con una pendente de db/década y para cada frecuenca exste un alor máxmo de s Slewrate. La mpedanca de entrada e por lo que no actúa como carga no consume corrente y e. La mpedanca de salda es s por lo que la tensón s es ndependente de la exstenca de carga y s e. Puede trabajar en un amplo margen de temperaturas.. rcutos báscos con. Operaconales. contnuacón se erán las confguracones más empleadas con los mplfcadores Operaconales... onfguracón en lazo aberto. Tambén es conocda como sn realmentacón. En ella la gananca ene determnada por el propo fabrcante y sobre ella no se tene nngún control. Esta confguracón se utlza para crcutos comparadores. Fgura 3. Montaje en lazo aberto... onfguracón con realmentacón posta. Este tpo de confguracón se denomna en bucle cerrado y tene el nconenente de desestablzar el crcuto. Una aplcacón práctca de la realmentacón posta se da en los crcutos oscladores, que se erán más adelante. Fgura 4. Montaje con realmentacón posta...3 onfguracón con realmentacón negata Es la confguracón en bucle cerrado más mportante en crcutos con operaconales, y sus aplcacones más comunes pueden ser: amplfcador no nersor, amplfcador nersor, sumador amplfcador dferencal, dferencador, ntegrador, fltros actos, etc.
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 3 Fgura 5. Montaje con realmentacón negata. Las correntes de polarzacón son del orden de n, por lo que se pueden consderar nulas y podremos escrbr. plcando Krchhoff tenemos: a e a s Susttuyendo e b a en la ecuacón anteror obtendremos: s a s b a a s b a s s Tomando el límte de b para tendendo a nfnto lm b a e 3 Hemos llegado a la conclusón de que exste un cortocrcuto rtual entre las entradas nersora y no nersora en el montaje con realmentacón negata, es decr, que en dcho montaje las dos entradas se encuentran a la msma tensón. Dentro de esta confguracón podemos dstngur las sguentes...4 onfguracón nersora En este montaje 3 es gual al paralelo de y. La gananca de este amplfcador es: e ; s ; 4 s e 5 sí, s ntroducmos una señal senodal de ampltud B por la patlla nersora y medmos la señal de salda, eremos que esta es tambén senodal de ampltud B / y desfasada 8 con la de entrada. Fgura 6. Montaje nersor...5 onfguracón no nersora: l gual que en el anteror 3 es gual al paralelo de y. Para el análss debemos de tener en cuenta que en el crcuto de entrada nersora lo que exste es un crcuto sere de dos resstencas almentadas a la tensón s, ya que no se desía nnguna corrente por el operaconal:
4 Electrónca analógca Martnez Berna y soc. Fgura 7. Montaje no nersor. s 6 Por otro lado sabemos que la tensón en la entrada nersora es e ya que por la no nersora no exste corrente y por tanto en 3 no hay c.d.t., luego: La gananca del montaje será: e 7 e s s e 8..6 Segudor de tensón. s para la confguracón anteror hacemos y obtenemos el segudor de tensón o Buffer. Este crcuto presenta las característcas de mpedanca de entrada y salda más próxmas a las deales Fgura 8. Buffer o segudor de tensón. En algunos casos, el segudor de tensón recbe la señal a traés de una resstenca en sere, con el termnal no nersor. Entonces, con el fn de equlbrar la gananca y las correntes, se coloca otra resstenca del msmo alor en el crcuto de realmentacón. Esto no es necesaro cuando la tensón de entrada es relatamente alta. Este montaje se utlza como adaptador de mpedancas, como por ejemplo entre un generador de señal y un amplfcador de baja mpedanca de entrada...7 El amplfcador sumador nersor. Partendo de los montajes con realmentacón negata se obtene el montaje sumador: Fgura 9. Sumador nersor. Para este montaje e s// // // 3. plcando las leyes de Krchhoff en el punto a
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 5 3 s 9 3 s es decr 3 s s 3 Podemos consderar los sguentes casos partculares: a S 3 s obtendríamos el sumador nersor s 3 b S 33 s podríamos obtener un crcuto que proporcona la meda artmétca negata s 3 3..8 El amplfcador sumador no nersor..... N N a Fgura. Sumador no nersor. La tensón la obtenemos por superposcón de las tensones parcales. Supongamos que N son cero, por lo tanto la stuacón quedará:.... N
6 Electrónca analógca Martnez Berna y soc. Fgura. Sumador no nersor. La tensón debda a será: p p sendo p el paralelo de todas las resstencas ahora a terra. S todas las resstencas son guales: N N N N N p p p ` ` ` ` ` ` Procedendo lo msmo para las otras:...... N N N N S 3 y s, aplcando las leyes de Krchhoff en el punto b de la fgura sguente y despejando de la ecuacón b obtendríamos un crcuto que proporcona la meda artmétca Fgura. Sumador no nersor. b b b 3 3 3 s 3 3 4..9 mplfcador sustractor. Este crcuto permte obtener en la salda una tensón gual a la dferenca de las señales aplcadas multplcada por una gananca.
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 7 Fgura 3. Montaje sustractor o dferencal. plcando al gual que antes las leyes de Krchhoff en el punto a y b: a s a 5 b b b 4 3 3 3 4 6 En este crcuto como ya se expuso anterormente las tensones a y b son guales, luego podemos susttur b en la anteror 3 3 4 s 3 3 4 7 S en esta ecuacón hacemos 4 y 3 la tensón de salda tendrá la expresón. s 8.. onertdor corrente tensón. El crcuto permte obtener una tensón que es proporconal a una corrente, presentando una mpedanca de entrada nula es decr, no perturba el camno de la corrente. Obsérese que se cumple El cortocrcuto rtual hace que la cada de tensón entre los termnales de entrada sea nula como otras eces. Por tanto, la mpedanca de entrada sta desde el termnal de entrada es nula... onertdor tensón corrente. La corrente en la carga Z L es / ndependentemente del alor de Z L.
8 Electrónca analógca Martnez Berna y soc. B ZL El crcuto se comporta, por tanto, como una fuente de corrente constante entre los termnales y B. El conertdor tensón corrente puede tambén construrse con un.o. no nersor. El crcuto sería: ZL Una ez más, debdo a la terra rtual la corrente es ndependente de la carga Z L. La mpedanca de entrada es muy alta debdo a la confguracón no nersora... mplfcador de. lterna..3 ntegrador Este crcuto, utlzado generalmente como regulador, realza una ntegracón de la tensón de entrada. S analzamos el crcuto llegamos a la expresón donde es la tensón ncal en el condensador. Q dt t 9 Fg.. egulador S nos trasladamos al campo frecuencal, la funcón de transferenca de este crcuto es la expresada en.5, su módulo se exprea en.6. Esta últma se representa en la Fg..3. donde f corresponde a la frecuenca en que la gananca es de db. La frecuenca f corresponde a la frecuenca en que el regulador se encuentra saturado y su gananca ale log5.
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 9 s Gs s s Gs w..4 egulador Proporconalntegral. omo su nombre ndca este regulador se comporta ncalmente como un escalón, y superpuesto a el una componente ntegral como en el caso anteror. Segudamente en Fg..4 se muestra su esquema eléctrco:, Fg..4 egulador P S se realza un estudo detallado del crcuto, su respuesta a una entrada escalón ene dada por la expresón.7 y es representada en Fg..5 ' t Gs s Ts n s ' s Ts s 3 Gs ' w 4 La frecuenca f es la frecuenca de corte, en la que la gananca es 3db superor a la gananca constante log /. El alor de dcha frecuenca de corte es: f πt π 5..5 Derador Un crcuto derador sería el representado en fgura sguente. contnuacón se representan sus respuestas temporal y frecuencal.
Electrónca analógca Martnez Berna y soc. Fg.7 egulador D Las expresones que defnen estos comportamentos se ndcan a contnuacón: d 6 dt Gs s Gs w El derador práctco es el del esquema sguente: 7 La funcón de transferenca del crcuto es: Gs s s * s 8 Gs w w * w 9 Los alores aconsejables para el mejor funconamento son: > >. La respuesta en frecuenca de este crcuto ene dada por Fg.. donde las pusacones que determnan los extremos de funconamento son wπf: w, w, w La gananca en amplfcador será log /. 3, w 4 3..6 egulador ProporconalDerador. El funconamento de este regulador se muestra en las sguentes fguras y ecuacones:
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. Fg..: egulador PD. ' d ' 3 dt ' Gs s ' Gs w ' ' 3 f 33 π '..7 egulador ProporconalntegralDerador. Las ecuacones de este regulador son: t ' ' d t T T TT n n dt T T T d dt 34 Gs s s ' s Gs G Tw Tw 35 36 T ' ' T ' G ' 37
Electrónca analógca Martnez Berna y soc. Fg..5: egulador PD...8 esolucón de ecuacones dferencales con. Operaconales. omo ejemplo amos a resoler alguna ecuacon dferencal utlzando los crcutos stos. Deseamos dseñar un crcuto capaz de resoler la ecuacón dferencal d y dy m ky f t 38 dt dt ddendo por m la escrbmos en la forma d y dy k f t y 39 dt m m dt m El crcuto que resuele el problema y que pasamos a analzar es el sguente: dyt/dt B m /m 4 E / ft 3 D forma: Supongamos que en el punto se ntroduce una tensón que aría con el tempo en la d y 4 dt El ntegrador ntegra y obtene a la salda: dy t dt 4 dt S hacemos que su constante alga quedará a la salda
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 3 dy t B 4 dt a la salda de se obtene la ntegral de B con tambén gual a, luego, yt 3 es un sumador donde se suma la señal dy t B que es la prmera derada con la dt señal externa ft. S se toman para las resstencas los alores ndcados la señal de salda D de 3 es: D f t m dy m dt 43 y en 4 se suman y E de modo que tenemos: dy k E f t y 44 m m dt m emos que esta tensón es el segundo membro de la ecuacón dferencal, es decr: d y E 45 dt Los puntos E y deben unrse para resoler el problema. La señal ft es una señal de exctacón según se quera snusode, escalón, etc. Las condcones ncales se fjan medante las baterías que aparecen en los ntegradores..3 rcutos no lneales con. Operaconales..3. mplfcador logarítmco. D D T S e ln T D / T 6m D ln S S e D / T 46 d d D o D T lnd ln S T ln ln S 47
4 Electrónca analógca Martnez Berna y soc..3. mplfcador exponencal. d o d D d D D S e T S e T 48.3.3 mplfcador multplcador. SUMDO NO NESO gananca 3. NTLOGTMO. LOGTMOS ln ln ln 49.3.4 ectfcador de precsón. Un dodo rectfcador común no consgue rectfcar señales de neles muy bajos ya que no conduce cuando está polarzado con tensones nferores a su tensón umbral. Sn embargo, en ocasones, se necesta rectfcar señales de decenas de mloltos o menos, por ejemplo cuando éstas proenen de sensores o transductores utlzados en nstrumentacón ndustral o boelectrónca. Estudaremos a contnuacón los rectfcadores de precsón de meda onda y onda completa. En la fgura sguente se encuentra el rectfcador de onda completa.
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 5 Fg.4.: ectfcador onda completa de precsón. El crcuto anteror consta, en realdad, de un rectfcador de meda onda al que se le asoca un sumador. Pasemos a analzar el crcuto consderando al.o. deal. Fg.4.3: Señales en un rectfcador de onda completa. uando e< en el ánodo de D tenemos e y en el cátodo debdo a la terra rtual tenemos una tensón nula. En esta stuacón D está bloqueado y. uando e> sucede todo lo contraro, D está bloqueado al tener entre ánodo y cátodo una tensón práctcamente gual a e; luego e. El segundo operaconal esta en montaje sumador para dos señales: una de ellas es la tensón de entrada a rectfcar y la otra señal es. Se puede comprobar que por la red de resstencas utlzadas que la tensón está sendo amplfcada al doble. En la Fg.4.3 se puede comprobar que s e e e e..3.5 omparadores eces se necesta comparar dos magntudes, o sea, dos tensones, para obtener dos estados perfectamente defndos, que nos determnen s la señal a comparar es mayor o menor que la tensón o señal llamada de referenca. omo muestra podemos pensar en la sguente aplcacón práctca: por medo de sensores de nel podemos detectar el estado de un recpente de combustble líqudo. Tomamos como referenca el nel normal y ajustamos una señal de tensón correspondente al msmo. uando el nel esté por encma o por debajo de lo normal referenca, el comparador deberá dar una señal de salda al sstema controlador, de forma que se
6 Electrónca analógca Martnez Berna y soc. restablezca de nmedato el nel normal. Edentemente, la señal de referenca se conecta a una de las entradas del comparador recbendo la otra la señal de la arable controlada en este caso, el nel del recpente. l gual que en otros montajes descrtos tendremos comparadores nersores y no nersores, en las fguras se muestra sencllos comparadores llamados detectores de paso por cero. El funconamento de este comparador es bastante sencllo: la gananca del.o. será la máxma al estar en lazo aberto, luego en el caso de exstr una dferenca de potencal entre las entradas la salda del comparador pasará al estado de saturacón ndependentemente de que la ctada dferenca sea pequeña. s sat cuando e, > sat, cuando e < 5 Fgura 4. omparador no nersor. Fgura 5. omparador nersor. s sat cuando e, < sat, cuando e > 5 En los dos tpos de comparadores estudados la señal de referenca era nula por estar conectada a masa; ahora mostraremos un crcuto en el que podemos arar la tensón de referenca. Se obserará que en este caso la conmutacón de estados de saturacón tene lugar cuando el nel de la señal que se quere comparar alcanza el alor de referenca. Fgura 6. omparador con tensón de referenca arable. s cuando, <, cuando > sat e ref sat e ref 5 En este montaje no exste una relacón oblgada entre las resstencas y, s ben es aconsejable que sean de gual alor para la compensacón de las correntes de polarzacón. Por la msma razón, se ha de procurar que la resstenca del potencómetro sea mucho menor que, al menos dez eces menor, ya que de lo contraro nfluría excesamente en la resstenca equalente apoyada en la patlla no nersora. la hora de proyectar un comparador suele ser habtual la utlzacón de dos dodos en antparalelo, colocados entre los termnales de entrada, para proteger contra posbles sobretensones o sobrecorrentes que puedan dañar el ntegrado.
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 7 Tambén se suele conectar a la salda una red formada por una resstenca y dos dodos zener en sere con el ánodo o el cátodo común, esta dsposcón nos permtrá ajustar la tensón de salda al alor que deseemos de lo contraro s± sat. S se elgen los dodos zener de dstntos alores las ampltudes posta y negata de salda serán dferentes. La dferenca entre la tensón de los zener y la de saturacón del comparador será absorbda en la resstenca de salda. Fgura 7.Montaje con proteccón y lmtacón de salda..3.6 omparador realmentado, regenerato o de Schmtt. Uno de los problemas que presentan los comparadores en lazo aberto es que los cambos de su salda se producen ante cualquer aracón por pequeña que sea en la entrada. S los cambos en la entrada son debdos a una señal de rudo superpuesta a la entrada, la salda nos puede una nformacón falsa sobre los ctados cambos. on los comparadores realmentados consegumos fjar un nteralo de alores entre los cuales no se consderan los cambos habdos a la entrada, a este fenómeno se le denomna hstéress. contnuacón se muestran los resultados de los comparadores sn y con realmentacón. a b c Fgura 8. a Señal de entrada, b salda comparador sn realmentacón, c salda comparador con realmentacón. Para la construccón de un comparador regenerato se deben establecer dos neles de referenca, denomnados tensón de dsparo superor DS e nferor D, separados por una certa banda de tensón que
8 Electrónca analógca Martnez Berna y soc. dependerá del alor de pco estmado para la señal de rudo. La dferenca entre estos dos neles se denomna margen de tensón de hstéress H. Las conmutacones de salda se producen cuando la señal a comparar alcanza los ctados neles de dsparo. En prmer lugar analzaremos el comparador nersor regenerato, representado en la fgura sguente. Fgura 9. omparador de Schmtt nersor con referenca ajustable. ura de hstéress. S los dodos zener son del msmo alor, la tensón de salda será gual a la tensón zener de uno de ellos más la tensón drecta del otro: ± s± z d. En el caso de que e< b la salda será s, por tanto la tensón b será gual: b s DS 53 Expresón que nos da el alor de la tensón de dsparo superor. S ahora aumenta e, la salda se mantendrá constante en S hasta que e DS. uando se cumpla esta últma gualdad la salda cambará a s, permanecendo en este alor mentras e> DS. La tensón en el termnal no nersor será ahora: b s D 54 En la fgura anteror se muestra la característca de hstéress de este montaje para el caso partcular de. En dcha característca se puede er que para alores negatos de e superores en módulo a D, la salda del comparador estará en s y la tensón de dsparo referenca será DS. l alcanzar e a DS, la salda camba de s a s y la tensón de dsparo para la próxma conmutacón pasa a ser D, stuacón que se mantene mentras e sea superor a DS. S e toma alores comprenddos entre D y DS margen de hstéress, la salda permanecerá nalterada. No obstante, s e dsmnuye hasta alcanzar D, la salda conmutará nueamente a s olendo a ser DS la tensón de dsparo. emos, pues, que exste un certo retardo de conmutacón cuando la señal de entrada se halla dentro del margen de hstéress H. Fgura. omparador no nersor. En el caso de querer construr un comparador no nersor, bastaría con ntercambar la localzacón de e y en Fg.3.6. En este caso las tensones de dsparo serían: b e s e 55
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 9 para b D s s sat DS s s sat 56 Para termnar, ndcar unas relacones mportantes para el dseño de los comparadores: DS D representa el ancho de la hstéress y la semsuma representa el alor central de la hstéress..4 mplfcador dferencal. El par de emsor acoplado o dferencal se muestra en la sguente fgura y es la confguracón de transstores más mportante que se emplea en.. crcutos ntegrados. cc c c Q Q EE El crcuto utlza una fuente de corrente constante que puede ser como la que hemos sto anterormente o smlar. Q y Q son dos transstores déntcos y las dos resstencas tambén son guales. amos a er que este crcuto puede emplearse como amplfcador o como nterruptor. Para ello amos a obtener la característca de transferenca en c.d. a partr de las mallas de base se puede poner: BE BE * 57 S el transstor a a polarzarse en la zona acta, amos a desprecar la corrente nersa de saturacón en la unón colectorbase. De las ecuacones de EbbersMoll podemos escrbr para e : c c α F α F ES ES e BE / T e BE / T 58 donde hemos supuesto para estas ecuacones dodo en drecta que: Ddendo y queda: e / >> BE T
Electrónca analógca Martnez Berna y soc. c BE BE / T d / T 3 e e c 59 Sendo dbebe de *. plcando Krchoff al nudo de emsor se tene, 4 E E EE 6 α F α F ddendo ambos membros de 4 por α F queda: α F 5 EE 6 susttuyendo 3 en 5: α F EE / d T e 6 α e Procedendo gual para c se obtene: 7 F EE 6 d / T α 63 e F EE d / T El objeto para obtener la característca de transferenca ha sdo expresar e en funcón de la tensón dferenca d. c c α F EE c c α F EE d 4T 3T T T T T 3T 4T emos que aumentando d alrededor de 4T entonces, α F EE 64
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. y smultaneamente s hacemos d < 4T, α F EE 65 Se puede obtener la característca de transferenca utlzando las tensones de salda y. en donde basta susttur e por sus expresones 6 y 7. smsmo se puede obtener la característca. Estas gráfcas se muestran a contnuacón y pueden nterpretarse de la forma sguente: α F EE S d > 4T por tanto quedará, cc cc α F EE La salda de puede hacerse pequeña elgendo adecuadamente. α FEE. Podemos aproxmar la salda de Q a un nterruptor cerrado y Q a uno aberto. El estado de Q y Q se nerte edentemente s hacemos d < 4T. La salda dferencal tendrá tambén dos neles dstntos, uno posto y otro negato al arar d alrededor de 4T. Una obseracón mportante es que en la zona 4T < d < 4T,,,, y tenen una dependenca paractcamente lneal con d. En esta zona el crcuto puede funconar como un amplfcador dferencal. Estas propedades de funconamento hacen que este crcuto se emplee amplamente como nterruptor en crcutos ntegrados dgtales y como amplfcador en crcutos analógcos.
Electrónca analógca Martnez Berna y soc. cc α F EE 44T 3T T T T d T 3T 4T α F EE 4T T fd T 4T α F EE.4. Gananca en modo común y modo dferencal. La funcón de un mplfcador dferencal es en general amplfcar la dferenca entre dos señales de entrada y. Sn embargo en un amplfcador práctco la salda depende en alguna medda de la suma de estas entradas. onsderese el.d. de la fgura sguente:. D. La salda será gual a: d Sendo d la gananca en modo dferencal. ualquer señal común a ambas entradas no afectará a la salda. Pero como se ha dcho ya, en los.d. práctcos la salda no solo dependerá de la señal dferenca d sno que en certa medda depende del alor medo, denomnado señal de modo común donde: d 66
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 3 on el objeto de alorar esta stuacón ha sdo defno un parámetro de mérto del.d. conocdo como: factor de rechazo en modo común. La salda de la fgura anteror puede ser expresada como: Donde son las ganancas en tensón de las entradas a la salda, con la condcón de que la entrada esté conectada a terra. De : / c / / / c d d / / / d / d 68 67 /d /d /d con lo que: Sendo la gananca dferencal y común: dd d / Para medr d se puede hacer.5 de manera que d y, así el alor meddo en la salda es la gananca d. gualmente para medr se hace, entonces d, y. Edentemente lo que se quere es que d sea grande y c dealmente nulo. Se defne por tanto el factor de rechazo en modo común como: F..M.. d ρ 69 c olendo a la ecuacón de salda cc dd quedará: c dd 7 ρ d.4. nálss en pequeña señal. Obtengamos el alor del F..M.. en un amplfcador dferencal real en funcón de sus parámetros. Sea el crcuto de la fgura.
4 Electrónca analógca Martnez Berna y soc. cc E Estudemos prmero el modo común, para ello c. omo las dos entradas son guales y los transstores déntcos, las tensones base emsor serán guales. Por tanto las correntes de colector deben ser déntcas. omo las correntes de emsor son guales, no hay corrente entre ambas partes del crcuto. Entonces, sguendo el teorema de Barttet, se puede analzar solo la mtad del crcuto. Nótese que la resstenca en el emsor se duplca, ya que la corrente real en esa resstenca es el doble. h e h fe E E EE h 7 fe b c omo: b 7 h e h fe E Queda: h fe 73 he h fe E fe 74 h e h h fe E E Para estudar la gananca en modo dferencal se utlza otra ez el teorema de Barttet para ddr el crcuto en dos partes y analzar solo el semcrcuto de la fgura sguente. omo la entrada es smétrca d/ las correntes entre ambas partes del crcuto son guales y contraras por lo que las tensones entre nodos comunes serán nulas.
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 5 h e h fe d/ EE d ch h e fe ch h e fe 75 ch fe omo d/ d 76 h d e Tambén podemos expresar la FM en forma logarítmca por defncón como sgue: d log 77 FM c.5 Parámetros característcos en un.o. Tensón offset de salda: el hecho de que los transstores de la etapa dferencal de entrada no sean déntcos prooca un desequlbro nterno del que resulta una tensón del orden de m en la salda, denomnada tensón de Offset de salda, aun cuando las entradas estén puestas a terra. Para la correccón de esta tensón de offset se coloca un potencómetro entre las patllas y 5 del LM74 y el cursor se llea a la patlla 4. La mportanca de este ajuste se apreca en las aplcacones en que se trabaja con señales pequeñas como en nstrumentacón en el área petroquímca, nuclear, electromedcna, etc. Tensón offset de entrada eo: es la tensón que debe aplcarse entre los termnales de entrada para que la tensón de salda sea cero orrente offset de entrada eo: es la dferenca entre las correntes de entrada de un amplfcador equlbrado: cuando eo b b s Es mportante consegur, para un funconamento correcto de los montajes, que las correntes de polarzacón sean guales para poderse compensar. Para ello es necesaro que el paralelo de las resstencas conectadas a cada una de las entradas sean guales. orrente de polarzacón de entrada b: se defne como la semsuma de las correntes de entrada en un amplfcador equlbrado: b b b cuando Tensón de saturacón: es la tensón máxma que puede dar un operaconal a la salda. Este alor máxmo es del orden del 9% del alor de la tensón de almentacón. sí, s almentamos a ±5 la tensón de saturacón será ±3,5. S
6 Electrónca analógca Martnez Berna y soc..6 mplfcador operaconal práctco. omo hemos dcho el amplfcador operaconal es un amplfcador drectamente acoplado de gran gananca para llear a cabo una gran aredad de funcones. > Etapa de mplfcador Operaconal nersora La sguente fgura representa el crcuto equalente de una etapa nersora empleando mpop practcos. Para demostrar los efectos de las desacones respecto al deal, hallaremos el equalente Theenn de la etapa sta por la resstenca de carga L B. Obsérese que cuando >>, como es usual, estas magntudes se reducen a y respectamente. sí pues el efecto de la resstenca de entrada del mpop puede desprecarse supuesto que >>. En lo que queda del análss supondremos que este es el caso. L Etapa nersora Práctca: ' ' L 78
Martnez Berna y soc. apítulo. mplfcadores Operaconales. 7 Esta tercera ecuacón sale aplcando Krchhoff 79 ombnaremos las ecuacones y despejaremos / 8 Operando la gananca nos queda: 8 Hacendo las aproxmacones:>>; >>: 8 S es sufcentemente grande tendrá el msmo alor que en el caso deal. El efecto de es desprecable sempre que y sean cada una de ellas mayor que. Podemos llegar a la conclusón de que s es muy grande, la tensón de Théenn es rtualmente ndependente de las desacones respecto al deal del mpop.