El amplificador operacional actual heredo su nombre de los amplificadores de tubos que realizaban operaciones de suma, resta, multiplicación división y algunas diferenciales y que funcionaban con tubos de vacío.
Con el invento del circuito integrado nació el amplificador operacional lineal y que aparte de trabajar con voltajes muy bajos ofrece optimas prestaciones.
Un amplificador operacional IDEAL NO TIENE LIMITES!!!, tiene ganancia infinita y respuesta en frecuencia infinita, las resistencia de entrada es infinita, la impedancia de salida es cero y los voltajes de la fuente de poder no tienen limites.
Básicamente un amplificador operacional tiene DOS ENTRADAS, una positiva y una negativa, y UNA SALIDA (salida de extremo único) y mínimo dos terminales de alimentación para el voltaje positivo y el voltaje negativo, así que para trabajar con un OA necesitamos pocos elementos.
Terminales de entrada: Se denominan de Entrada Diferencial ya que la salida depende de la diferencia entre los terminales de entrada, denominada Ed y la ganancia del amplificador AOL.
Ahora bien, para que la salida Ed sea positiva, el voltaje presente en la entrada positiva (+) es positivo o mayor que la entrada negativa (-) y la salida Ed es negativa cuanto la entrada positiva (+) es menor o negativa que la entrada negativa (-)
Ed = voltaje de entrada (+) - voltaje de entrada (-)
Ganancia el lazo abierto: la ganancia en lazo abierto de un amplificador operacional es:
Vo = Ed X Aol ==> ganancia = voltaje diferencial por ganancia del amplificador
El valor de Aol es excesivamente grande, a veces de hasta 200.000 veces, cosa que en la practica se ve limitada por el voltaje de alimentación. El voltaje de salida positivo se denomina "Voltaje Positivo de Saturacion" y el voltaje de salida negativo de denomina "Voltaje Negativo de Saturacion". Dicho voltaje puede subir hasta 1 V por debajo del voltaje de alimentacion y caer hasta 2V por encima del voltaje negativo de alimentacion.
Por ejemplo, en una alimentacion de +20 y -20 voltios el voltaje (Vsat+) crecera hasta 19 Voltios y el voltaje (Vsat-) caera hasta -18 voltios.
Ejemplo: INTERRUPTOR ACTIVADO POR SONIDO
Fuente de Poder
Las fuentes de poder de un amplificador operacional son normalmente bipolares, es decir, debemos alimentar un voltaje positivo y un voltaje negativo. Normalmente usamos valores de +15 - 15 Voltios o +9 -9 Voltios para que el amplificador trabaje correctamente. Una fuente bipolar se puede armar juntando en serie dos fuentes de poder de +15 o +9 voltios, el punto medio seria la tierra asi:
Recomendaciones para conectar la fuente antes de usar el AO:
Realice todo el cableado con fuente apagada - Haga todo de tal forma que el cableado quede corto y lo mas junto posible - Conecte primero los cables de positivo, negativo y tierra. - Haga la tierra en configuracion estrella, de decir conectar los puntos de tierra a un solo punto o cable corto donde llegue las demas cables de tierra. Un lazo de tierra produce ruidos en la señal. - No tenga señales VIVAS a la entrada del amplificador SIN estar este conectado. Energice y luego ponga la señal. - Todas las mediciones hagalas a tierra, es decir si una resistencia esta entre dos puntos de un circuito, mida el voltaje en cada pata, calcule la caida de voltaje y por ende la corriente. - Desconecte la señal de entrada antes de apagar el sistema - NUNCA invierta la polaridad de la fuente, ni conecte valores por encima de los permitidos, si deje señales de entrada cuando apaga el sistema. PARA EVITAR OSCILACIONES: conecte un capacitor de 0.1 uF entre +V y 0.1uF entre -V, deje todo lo mas cercano posible.
Detectores de cruce por cero
El amplificador de la figura opera como un comparador. La entrada posivita (+) compara el voltaje Ei con un voltaje de referencia de 0 V (Vref= 0V). Cuando Ei es mayor que el Vref es igual a + Vsat. Como el voltaje de entrada (+) es mas positivo que el voltaje de referencia (-) . Lo mismo sucede cuando el voltaje de entrada (+) se hace menos positivo que el voltaje de referecencia (-), entones si Ei es menor que Vref la salida es -Vsat.
