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Amplificadores Operacionales I
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Amplificadores Operacionales I
Autor: Mauricio Galvez
Amplificadores Operacionales
Amplificadores Operacionales
InserciónSurface Mount Technology
SMD
OPAMS: Encapsulados
OPAMS: Introducción
• Circuito integrado de bajo coste
• Multitud de aplicaciones
• Mínimo número de componentes discretos necesarios:• Resistencias.• condensadores.
• Aplicaciones:• Cálculo analógico• Convertidores V-I e I-V• Amplificadores Instrumentación• Filtros Activos
-
+
+Vcc
-Vcc
Vcc
Vcc
-Vcc ≤ Vo ≤ +Vcc
OPAMS: Polarización
• Tensión de salida acotada:
-
++
+
+
-- -
ee oe
- Entrada inversora
Entrada no inversora+
Tensiones en el amp op, e+ y e- son tensiones de entrada, y eo es la tensión de salida
e
OPAMPS: Entradas y Salidas
OPAMPS: Importancia
• El AMP OP ofrece una forma conveniente de construir, implantar o realizar funciones de transferencia en el dominio de s o en el dominio del tiempo.
• En sistemas de control se emplean a menudo para implantar controladores obtenidos del proceso de diseño del sistema de control.
• Con el OPAMS es posible obtener funciones de transferencia de primer orden o de orden superior.
-
++
+
+
-- -
e oee
K
OPAMPS: Comparador
• Es una aplicación sin realimentación.
• Compara entre dos entradas y produce una salida en función a que entrada sea mayor.
• Se puede usar para adaptar niveles lógicos.• Vout = + Vcc (si V1 > V2)
• Vout = - Vcc (si V1 < V2)
0inV refVinV
VoutV entonces , inV Si 100
VoutV entonces , inV Si 100
VVVSi refin 10V entonces , out
V outV entonces ,refV inV Si 0
OPAMPS: Comparador
OPAMPS: Seguidor
• Se emplea como buffer, para eliminar efectos de carga o para adaptar impedancias
OPAMPS: Configuración Inversor
OPAMPS: Configuración No Inversor
• Demostrar la fórmula:
OPAMPS
• El OPAMP realiza operaciones matemáticas, de ahí su nombre (Amplificador Operacional)
-
+
Vo
V1
R´R1
Rn
R2
Vn
V2
i
Vd
i
n
n
2
2
1
1
R
V
R
V
R
Vi
n
n
2
2
1
1
o VR
´RV
R
´RV
R
´RV
n21
1
o VVVR
´RV
OPAMPS: Sumador Inversor
• Al ser Vd=0
• Como Vo=-R´·i
• Vo es la combinación lineal de las tensiones de entrada.
• Si R1=R2=…=Rn
V
R
´R1Vo
-
+
VoV´1
R´
R´1
R´n
R´2
V´n
V´2
Vd
R
V+
´
n
´
2
´
1
´
n
´
n
´
2
´
2
´
1
´
1
R
1
R
1
R
1
R
V
R
V
R
V
V
´
n
´
2
´
1 VVVn
1V
OPAMPS: Sumador No Inversor
• La tensión de salida Vo es:
• Aplicando Millman, V+ será:
• Si R´1=R´2=…=R´n
1
21
1
2
43
42o
R
RV
R
R1
RR
RVV
Aplicando superposición:
12
1
2o VV
R
RV
La tensión de salida es proporcional a la diferencia de las tensiones de entrada
-
+
Vo
V1
R3V2
R4
R1 R2
V+
Si hacemos R1=R3 y R2=R4
OPAMPS: Restador