Fundamentos del Amplificador Operacional: Características Clave
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Amplificador Operacional (A.O.)
Es un amplificador de corriente continua con alta ganancia que amplifica señales de corriente continua y alterna hasta ciertas frecuencias. Tiene dos entradas, amplificando la diferencia de tensión entre ellas.
Alimentación del Amplificador Operacional
Existen dos configuraciones principales:
Alimentación con Fuente Simple
La tensión de salida (V0) no puede exceder los límites impuestos por la alimentación. Las tensiones de entrada (vi+, vi-) tampoco deben exceder este rango. Por ejemplo, V0, vi+ y vi- pueden variar entre 0V y +12V.
Alimentación con Fuente Partida (Dual)
Se permiten tensiones negativas y positivas respecto a masa (tierra). V0, vi+ y vi- pueden variar, por ejemplo, entre -12V y +12V.
Comportamiento en Saturación
Saturación Positiva
La salida alcanza su máximo valor positivo, limitado por la fuente de alimentación.
Capacidad de Corriente de Salida
Todos los amplificadores operacionales (A.O.) suelen incluir un circuito de protección interno contra sobrecorriente que limita la corriente de salida.
Aplicación: Comparador de Tensión
Se compara una tensión de entrada variable con una tensión de referencia fija. La salida del A.O. va a saturación positiva o negativa según cuál de las tensiones sea mayor.
Comparador No Inversor
Si VI es mayor que VREF, V0 está en saturación positiva. Si VI es menor que VREF, V0 está en saturación negativa.
Comparador Inversor
Si VI es menor que VREF, V0 está en saturación positiva. Si VI es mayor que VREF, V0 está en saturación negativa.
Resistencia de Entrada
Cualquier amplificador operacional tiene una resistencia de entrada muy alta, lo que significa que consume muy poca corriente por sus terminales de entrada (inversora y no inversora).
Realimentación Negativa
Consiste en conectar la salida de un sistema a su entrada de tal manera que lo que ocurre en la salida influye en la entrada. Ocurre cuando un aumento en la salida tiene un efecto en la entrada que tiende a contrarrestar ese aumento, y viceversa.
Realimentación Positiva
Se caracteriza por tener uno o más elementos conectados entre la salida y la entrada de tal manera que un aumento en la salida produzca un efecto en la entrada que provoca un aumento aún mayor en la salida, y viceversa.