Componentes de la electrónica: ¿cuáles son los amplificadores operacionales?
Video: Ejercicio 1 Amplificadores Operacionales. Electrónica. Clase de operacionales
Un amplificador operacional es un circuito amplificador electrónico de alta sensibilidad que está diseñado para amplificar la diferencia de dos tensiones de entrada. Por lo tanto, un amplificador operacional tiene dos entradas y una salida. La tensión de salida es a menudo decenas o incluso cientos de miles de veces mayor que la diferencia de los voltajes de entrada.
Internamente, los amplificadores operacionales más simples consisten en varias docenas de transistores, y las variedades más complicados tienen muchos más. Pero puede pasar por alto los circuitos internos y simplemente tratarlo como un práctico dispositivo se puede utilizar sin entender cómo funciona.
A continuación se describe la función de cada una de las conexiones que se muestran en el símbolo esquemático:
+V y -V: La fuente de alimentación se proporciona a través de dos pasadores generalmente etiquetados + V y -V. (Estos pasadores pueden ser etiquetados Vs + y Vs- en su lugar.) La mayoría de los amplificadores operacionales requieren tanto una positiva y una fuente de tensión de alimentación negativa, con tensiones normalmente dentro del intervalo de 6 V a 18 V.
Este tipo de fuente de alimentación se denomina suministro de división. El indica que se requiere tanto una señal positiva y tensión negativa. 6 V, por ejemplo, significa que se requieren tanto 6 V y -6 V.
Se puede construir un suministro de división mediante el uso de dos baterías conectadas extremo a extremo. Aquí, dos 9 V baterías están conectadas para crear un suministro 9 V. Tenga en cuenta que el 9 V y -9 V se miden con respecto a tierra, al que se accede entre las dos baterías
Algunos amplificadores operacionales no requieren fuentes de alimentación dividida tensión. amplificadores operacionales que utilizan fuentes de alimentación individuales tienen un terminal de tierra en lugar de un terminal -V.
Vfuera: La salida del amplificador operacional se toma de la Vfuera terminal. La tensión en el terminal de salida puede ser positiva o negativa, dependiendo de la diferencia de tensión entre los dos terminales de entrada. La tensión máxima es por lo general unos pocos voltios menor que la tensión de alimentación en la + V y -V terminales. Así, si la fuente de alimentación para un amplificador operacional es 9 V, la salida máxima será de alrededor de 7 V o 8 V.
La mayoría de los amplificadores operacionales pueden manejar sólo una pequeña cantidad de corriente a través del terminal de salida - por lo general, en el barrio de 25 mA o menos. La salida se hace pasar a través de una resistencia externa, designado RL. El otro extremo de esta resistencia está conectado a tierra. Por lo tanto, la corriente de salida que fluye a través del amplificador operacional debe finalmente terminan en la planta.
V+ y V-: Las dos entradas son la V+ y V- terminales. Estos terminales se identifican a veces por los signos + y - en el interior del triángulo. Las entradas se denominan entradas diferenciales debido a que la tensión de salida, que aparece en la Vfuera terminal, depende de la diferencia entre la tensión de la terminales + y -.
Para la mayoría de los amplificadores operacionales, la tensión de entrada máxima permitida es un poco menor que la tensión de alimentación máxima. 12 V es un límite típico. Recuerde, sin embargo, que la diferencia entre las dos tensiones de entrada es lo que amplifica un amplificador operacional. En muchos casos, los dos voltajes de entrada están muy cerca, por lo que la diferencia es muy pequeña.
La polaridad de la salida op-amp depende de la polaridad de la diferencia entre el V+ y V- insumos. Así, si V+ es mayor que V-, la salida será una tensión positiva, pero si V+ es menor que V-, la salida será una tensión negativa.
En muchos circuitos de amplificadores operacionales, uno de entrada está conectada a tierra. Si el V+ de entrada está conectada a tierra, la polaridad de salida es siempre la opuesta a la polaridad de la tensión de entrada de la V- terminal.
En otras palabras, el voltaje negativo en V- dará una señal positiva en Vfuera, y un voltaje positivo en V- dará voltaje negativo en Vfuera. Por esta razón, el V- de entrada a menudo se llama la entrada inversora debido a que su polaridad se invierte en la salida.
Si, por el contrario, el V- de entrada está conectado a tierra, la polaridad de la salida es la misma que la polaridad de la tensión de entrada aplicada a V+. Así, si V+ es positivo, Vfuera serán positivos, si V+ es negativo, Vfuera será negativo. Por esta razón, el V+ de entrada se denomina entrada no inversora porque su polaridad es la misma en la salida - que es, la V- voltaje de entrada es no invertida.