Miranda López Fredy Yovani Morales Pedroza Jonathan Vázquez Vázquez José Ignacio Electrónica I Ing.José Antonio Cortés García 5º semestre Ing. Electromecánica Tapachula, Chiapas, a 01 de diciembre del 2010. 1 INDICE INTRODUCCION««««««««««« 4 OBJETIVOS««««««««««««« 5 3.1. CONSTRUCCION Y TIPOS DE AMPLIFICADORES««««««««««....6-23 3.2 ESTRUCTURA Y ESPECIFICACIONES DE LOS AO.«««««««««««««««««24-32 3.3. CONFIGURACIONES BASICAS DE LOS AO«««««««««««««««««..33 2 INDICE 3.3.1 INVERSOR««««««««««««««..«34 3.3.2 NO INVERSOR««««««««««««««35 3.3.3 SUMADOR««««««««««««««««36 3.3.4 RESTADOR««««««««««««««..«37 3.3.5 COMPARADOR««««««««««««.38,39 3.3.6 INTEGRADOR««««««««««««..40-44 3.3..7 DIFERENCIADOR«««««««««««45-49 3.3.8 APLICACIONES INDUSTRIALES««««««50 CONCLUSION«««««««««««««««««.51 3 INTRODUCCIÓN En este capítulo presentamos uno de los circuitos integrados más empleados: el amplificador operacional. Su nombre se debe a que empezaron a emplearse en áreas de computación e instrumentación. Los primeros amplificadores operacionales estaban fabricados con componentes discretos (válvulas, después transistores y resistencias) y su costo era desorbitado. A mediados de la década de los 60 comenzó la producción de operacionales integrados. Pese a que sus características eran pobres (comparándolos con los de hoy en día), y su costo relativamente elevado, este hecho supuso el comienzo de una nueva era en el diseño electrónico. Los diseñadores comenzaron a incorporar operacionales en sus circuitos. La demanda de nuevos y mejores dispositivos fue atendida por los fabricantes de componentes electrónicos, y en unos pocos años se estableció una amplia gama de operacionales de alta calidad y bajo costo. Una de los factores que más ha contribuido al éxito de los amplificadores operacionales es su versatilidad. Se trata de un circuito de propósito general que puede emplearse en multitud de aplicaciones. Por si fuera poco, los modelos necesarios para analizar su comportamiento son muy sencillos, y en la gran mayoría de los casos, puede asumirse un comportamiento ideal. Será precisamente este comportamiento ideal el primer punto que se tratará en el siguiente apartado. Posteriormente se explicarán los diversos modos de operación, para finalizar el tema con unos sencillos circuitos de aplicación. 4 . OBJETIVOS SABER QUE ES UN AMPLIFICADOR OPERACIONAL CONOCER TIPOS DE AO Y SU ESTRUCTURA IDENTIFICAR LAS CONFIGURACIONES BASICAS DE LOS AO. SABER DONDE SE PUEDEN APLICAR LOS AO. 5 que permitía fabricar sobre un único substrato monolítico de silicio gran cantidad de dispositivos. combinando las ventajas de los dispositivos CMOS y bipolares.aunque sus características eléctricas no pueden competir con los de la tecnología bipolar.J. Los amplificadores basados en tecnología CMOS han surgido como partes de circuitos VLSI de mayor complejidad . Su campo de aplicación es mas restrictivo pero su estructura sencilla y su relativa baja área de ocupación los hacen idóneos en aplicaciones donde no se necesitan altas prestaciones como son los circuitos de capacidades conmutadas. dio lugar al surgimiento de amplificadores operacionales integrados que desembocaron en una revolución dentro de las aplicaciones analógicas. resta multiplicación.Widlar en Fairchlid..1 CONSTRUCCION Y TIPOS DE AMPLIFICADORES OPERACIONALES El termino de amplificador operacional (operational amplifier o OA o op amp) fue asignado alrededor de 1940 para designar una clase de amplificadores que permiten realizar una serie de operaciones tales como suma..3. integración diferenciación. la tecnología Bi-CMOS permite el diseño de excelentes OAs. 6 . El primer OA fue desarrollado por R.la aparición y desarrollo de la tecnología integrada. En 1968 se introdujo el famoso OA 741 que desbanco a sus rivales de la época con una técnica de compensación interna muy relevante y de interés incluso en nuestros días. importantes dentro de la computación analógicas de esa apoca. Los primeros amplificadores operacionales usaban el componente básico de su tiempo: la válvula de vacío. Entonces. cuando empezaron a aplicarse las técnicas de estado sólido al diseño de circuitos amplificadores operacionales. El uso generalizado de los AOs no comenzó realmente hasta los años 60. abarcando aplicaciones mucho más allá del ámbito original de los computadores analógicos. fabricándose módulos que realizaban la circuitería interna del amplificador operacional mediante diseño discreto de estado sólido. a mediados de los 60. 7 . se introdujeron los primeros amplificadores operacionales de circuito integrado. En unos pocos años los amplificadores operacionales integrados se convirtieron en una herramienta estándar de diseño. Para amplificar la potencia es necesario obtener la energía de una fuente de alimentación externa. y que normalmente forma parte de los equipos HIFI. la tensión o la potencia de la señal que se le aplica a su entrada. 8 . obteniéndose la señal aumentada a la salida.Amplificador electrónico puede significar tanto un tipo de circuito electrónico o etapa de este. En este sentido. como un equipo modular que realiza la misma función. se puede considerar al amplificador como un modulador de la salida de la fuente de alimentación. Su función es incrementar la intensidad de corriente. Esta amplificación presenta el inconveniente de generar una fuerte y constante cantidad de calor. que ha de ser disipada. ya que proporcionan gran calidad de sonido. 9 . Es frecuente en circuitos de audio y en equipos domésticos de gama alta. al ser muy lineal. Tiene una corriente de polarización mayor que la máxima corriente de salida que pueden entregar.Clases de amplificador Clase A Son amplificadores que consumen corrientes contínuas altas de su fuente de alimentación. Cuando no hay señal de entrada la corriente de polarización constante fluye directamente del positivo al negativo de la fuente de alimentación al negativo. Los amplificadores de clase A a menudo consisten en un transistor de salida conectado al terminal positivo de la fuente de alimentación y un transistor de corriente constante conectado de la salida al negativo de la fuente de alimentación. con poca distorsión. al perderse una parte importante de la energía que entra en él. Esto provoca un rendimiento muy reducido. consumiéndose potencia sin resultar útil. independientemente de la existencia de señal en la entrada. Se usa en sistemas telefónicos.CLASE B Los amplificadores de clase B se caracterizan por tener intensidad casi nula a través de sus transistores cuando no hay señal en la entrada del circuito. Ésta es la que polariza los transistores para que entren en zona de conducción. aunque la calidad es algo menor debido a la forma en que se transmite la onda. Tienen una distorsión notable con señales pequeñas. y sistemas de aviso. denominada distorsión de filtro. porque sucede en el punto que la etapa de salida se cruza entre la fuente y la corriente de amortiguación. transmisores de seguridad portátiles. Los amplificadores de clase B tienen etapas de salida con corriente de polarización nula. 10 . aunque no en audio. por lo que el consumo es menor que en la clase A. tienen una región de corriente libre cero que es más del 50% del suministro total de voltaje.Clase C Los amplificadores de clase C son similares a los de clase B en que la etapa de salida tiene corriente de polarización cero. 11 . Sin embargo. Las desventajas de los amplificadores de clase B son más evidentes en los amplificadores de clase C. Este tipo de amplificador no se usa en audio. al tener alto rendimiento y calidad. que sin embargo no es tan elevada como en los de clase A. Esta corriente libre corrige casi todas las no linealidades asociadas con la distorsión de los filtros. Es la clase más común en audio. tienen una pequeña corriente libre fluyendo entre los terminales de la fuente de alimentación. como los de clase B. Estos amplificadores reciben su nombre porque con señales grandes se comportan como un clase B. pero con señales pequeñas se comportan como un clase A. Tienen dos transistores de salida. 12 . pero a diferencia de estos. independiente de la existencia de señal.Clase AB Los amplificadores de clase AB reciben una pequeña alimentación constante en su entrada. para lo que la frecuencia de conmutación debe ser superior al ancho de banda de la señal al menos 10 veces. y evitar así que interfieran en equipos cercanos. con niveles de distorsión similares a los de clase AB. y por tanto el tamaño y peso general del circuito. salvo en los estados de transición. Esta señal conmutada puede ser generada de diversas formas. típicamente en la banda de FM. aunque la más común es la modulación por ancho de pulso. casos en los que la potencia disipada en los mismos es prácticamente nula. con lo que los dispositivos de salida siempre se encuentran en zonas de corte o de saturación. superior en algunos casos al 95%. lo que reduce el tamaño de los disipadores de calor necesarios. cuya duración debe ser minimizada a fin de maximizar el rendimiento. Aunque con anterioridad se limitaban a dispositivos portátiles o subwoofers. Los amplificadores de clase D requieren un minucioso diseño para minimizar la radiación electromagnética que emiten. Los amplificadores de clase D se basan en la conmutación entre dos estados. con tecnología más moderna existen amplificadores de clase D para toda la banda de frecuencias. en los que la distorsión o el ancho de banda no son factores determinantes.CLASE D Los amplificadores de clase D tienen un elevado rendimiento energético. Ésta debe ser filtrada posteriormente para recuperar la información de la señal. 13 . Amplificador operacional 14 . La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia): V+ V- Donde El amplificador con realimentación es una alternativa a los amplificadores con realimentación en voltaje. también llamados operacionales 15 .Un "Amplificador con realimentación" (CFB-current feedback) es un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. 16 . pero en ambos casos. referida a tierra. La salida puede ser diferencial o no. 17 .Amplificador diferencial Se llama amplificador diferencial a un amplificador cuya salida es proporcional a la diferencia entre sus dos entradas (Vi+ y Vi-). es la corriente de salida la que es proporcional a la tensión de entrada: Esto se consigue con una alta impedancia de salida. Estos circuitos integrados (C. en un amplificador operacional de transconductancia. 18 . Si bien en un amplificador operacional. la tensión de salida es proporcional a la tensión de entrada. Colocando una resistencia a la salida.I. OTA´s clásicos son el CA3080 de Harris y el LM13600. transformando el dispositivo en un amplificador controlado por tensión a través de la referida entrada (amplifier bias input).Un amplificador de transconductancia variable (OTA) es un dispositivo electrónico parecido a un amplificador operacional. Esto implica que el OTA trabajará con bajas corrientes de salida.) disponen de una entrada de corriente (Amplifier bias input) que controla la ganancia de corriente. se puede hacer la conversión de corriente a tensión. a diferencia del amplificador operacional (OA) que presenta una baja impedancia a la salida. de controles de volumen específicos. para estas aplicaciones existen C. Actualmente.I.La aplicación práctica más común de estos dispositivos es la de amplificador de ganancia variable controlada por tensión (como control de volumen en equipos de audio). controlados por una tensión DC o por una señal digital para adecuar un interfaz de un pulsador o de la señal de un mando a distancia 19 . pero permitiendo el paso de información entre ellos. tienen una referencia diferente. 20 . aparentemente contradictorio. Esto. es útil cuando los dos circuitos están alimentados a tensiones muy diferentes.El Amplificador de aislamiento es un tipo de amplificador diseñado para aislar eléctricamente dos circuitos entre sí. para aplicaciones de electrónica biomédica o simplemente están alejados. Está diseñado para tener una alta impedancia de entrada y un alto rechazo al modo común (CMRR). el electrocardiograma). tales como equipos médicos (por ejemplo. Se puede construir a base de componentes discretos o se puede encontrar encapsulado (por ejemplo el INA114). Su utilización es común en aparatos que trabajan con señales muy débiles. para minimizar el error de medida 21 .Un amplificador de instrumentación es un dispositivo creado a partir de amplificadores operacionales. La operación que realiza es la resta de sus dos entradas multiplicada por un factor. 22 . Como la ganancia de corriente de los BJT es pequeña. provocando un aumento de la temperatura en aquella zona que puede destruir el dispositivo. aunque son más lentos y sensibles al fenómeno de la segunda ruptura. Los reguladores de potencia más sencillos son lineales. el cual es el resultado de una distribución no uniforme de la corriente en la unión base-colector (polarizada inversamente durante conducción) del transistor de salida. Los transistores bipolares de potencia se pueden emplear tanto en aplicaciones lineales como en conmutación.AMPLIFICADOR DE POTENCIA Una de las funcionalidades más importantes de un transistor es la de amplificar señales. El montaje más típico del transistor bipolar como amplificador de potencia. normalmente se los emplea en configuración Darlington. 23 . es el de emisor común (EC). Existen dos tipos de circuitos integrados (CI) aptos para esta función: los amplificadores lineales y los reguladores de tensión lineales. y que es distinto de la ruptura primaria por avalancha. V-: Entrada Inversora Vout: Salida Vs+: Alimentación positiva Vs-: Alimentación negativa.El símbolo de un amplificador operacional es el siguiente: Los Terminales son: V+: Entrada no inversora. 24 . Debido a la limitación que supone no poder entregar más tensión de la que hay en la alimentación. Este factor suele ser del orden de 100000 (que se considera infinito en cálculos con el componente ideal). Si la tensión mas alta es la aplicada a la Terminal positiva la salida será la que corresponde a la alimentación Vs+. el AO estará saturado si se da este caso.Lazo Abierto: Si no existe realimentación. mientras que si la tensión más alta es la de la Terminal negativa la salida será la alimentación Vs- 25 . Por lo tanto si la diferencia entre las 2 tensiones es de 1mV la salida debería de ser 100V. la salida del AO será la resta de sus 2 entradas multiplicada por un factor. Lazo Cerrado: Se conoce como lazo a la retroalimentación en un circuito. por tanto la diferencia entre las 2 entradas se reduce. Como existe la realimentación entre la salida y la Terminal negativa. disminuyéndose también la salida este proceso pronto se estabiliza y se tiene que la salida es la necesaria para mantener las 2 entradas. idealmente con el mismo valor. Para conocer el funcionamiento de esta configuración se parte de las tensiones en las 2 entradas exactamente iguales. la tensión en esta Terminal también se eleva. se supone que la tensión en la Terminal positiva sube y por lo tanto la tensión en la salida también se eleva.= 0 26 . Aquí se supondrá realimentación negativa. Siempre que hay realimentación negativa se aplican estas 2 aproximaciones para analizar el circuito: V+ = VI+ = I. El valor de estas tensiones no suele ser fijo.Alimentación: El amplificador operacional puede ser polarizado. 27 . no teniendo ninguna consecuencia en el funcionamiento del amplificador el valor de tensión que se escoja. dando los fabricantes un margen entre un máximo y un mínimo. a la salida no podremos conseguir valores menores de 0V. tanto con tensiones simples como con tensiones simétricas. si utilizamos tensiones simples. únicamente las tensiones de salida nunca superaran las tensiones de alimentación. etc. como el paquete dual en línea (DIP) de 8 pines o terminales.Pin 3: Entrada no inversora (+) . La distribución de los terminales del amplificador operacional integrado DIP de 8 pines es: .Pin 6: Salida (out) 28 . siendo el numero 1 el pin que esta a la izquierda de una muesca cuando se pone integrado.Pin 2: entrada inversora (-) . Para saber cual es el pin 1. resistores. Hay varios tipos de presentaciones de los amplificadores operacionales.Configuración Interna de un Amplificador Operacional. capacitores. Internamente el AO contiene un gran numero de transistores. se ubica una muesca entre los pines 1 y 8. pero hay un circuito pequeño cerca del Pin numero 1.Una negativa conectada al Pin 4 También existe otra presentación con 14 pines.Para alimentar un amplificador operacional se utilizan 2 fuentes de tensión: .Una positiva conectada al Pin 7 . en algunos casos no hay muesca. Esquema de la configuración interna del Amplificador Operacional: 29 . Una señal positiva en la entrada inversora (-). Ambos terminales de entrada del amplificador se utilizaran siempre independientemente de la aplicación. donde a es la ganancia del amplificador. Con una tensión de entrada diferencial. produce una señal negativa a la salida. Vd. con entrada diferencial y un único Terminal de salida. se utilizan tensiones de alimentación bipolares (+) 30 . no a su potencia común. por consiguiente. mientras que la misma señal en la entrada no inversora (+) produce una señal positiva en la salida.Amplificador Operacional Ideal Este es un dispositivo de acoplo directo. El amplificador solo responde a la diferencia de tensión entre los 2 terminales de entrada. La señal d salida es de un solo Terminal y esta referida a masa. .La Resistencia de entrada es infinita: Ri = 3.La ganancia de tenc ion es infinita: a = 2.. Puesto que. se puede definir las propiedades del amplificador ideal.La resistencia de salida es 0: Ro = 0 4..El ancho de banda es infinito: BW = 5. 1.La tensión offset de entrada es 0: V0 = 0 Si Vd = 0 A partir de estas características del AO. la ganancia de tensión es infinita..V0 = a Vd a = infinito Ri = Infinito R0 = 0 BW (Ancho de banda) = infinito V0 = 0 si Vd =0 Teniendo en mente las funciones de la entrada y la salida.. podemos deducir otras 2 importantes propiedades adicionales. cualquier señal de salida que se desarrolle será el resultado de una señal de entrada infinitesimalmente pequeña 31 . Luego. Estas dos propiedades pueden considerarse como axiomas. Una vez entendidas estas propiedades. se puede. También. y se emplearan repetidamente en el análisis y diseño del circuito del AO. en resumen : La tensión de entrada diferencial es nula. lógicamente. No existe flujo de corriente en ninguno de los termínales de entrada. si la resistencia de entrada es infinita. deducir el funcionamiento de casi todos los circuitos amplificadores operacionales 32 . 5 3.3.3 3.6 3.Los amplificadores operacionales se pueden conectar según dos circuitos amplificadores básicos: las configuraciones (1)inversora (2)no inversora.4 3.3.3. . existen variaciones estrechamente relacionadas de estos dos circuitos. de alguna forma. 3.2 3.3. Restador.3.7 Inversor. No inversor. en estas dos configuraciones básicas.3. más otro circuito básico que es una combinación de los dos primeros: el amplificador diferencial. Sumador. Comparador. Casi todos los demás circuitos con amplificadores operacionales están basados.3. Integrador. Además.1 3. Diferenciador. se puede elaborar otras configuraciones. En sistemas microelectrónicos se puede utilizar como buffer. porque gracias a esta configuración. como la configuración del derivador.3.3. Zin = Rin Por lo cual podemos controlar la impedancia de entrada mediante la elección de Rin.1 INVERSOR Se denomina inversor ya que la señal de salida es igual a la señal de entrada (en forma) pero con la fase invertida 180 grados. . poniendo 2 en cascada. sumador.= 0 Definiendo corrientes: y de aquí se despeja Para el resto de circuitos el análisis es similar. Esta configuración es una de las más importantes. integrador. El análisis de este circuito es el siguiente: V+ = V. pero como conocemos que la ganancia del amplificador operacional es muy grande. ingresa por el pin positivo.2 NO INVERSOR Como observamos. el voltaje de entrada. el voltaje en el pin positivo es igual al voltaje en el pin negativo. la relación que existe entre el voltaje de salida con el voltaje de entrada haciendo uso de un pequeño divisor de tensión. . conociendo el voltaje en el pin negativo podemos calcular.3.3. Zin = . lo cual nos supone una ventaja frente al amplificador inversor. .3 SUMADOR La salida está invertida Para resistencias independientes R1.. R2.3.3.. Rn La expresión se simplifica bastante si se usan resistencias del mismo valor Impedancias de entrada: Zn = Rn . 3. .4 RESTADOR Para resistencias independientes R1.3.R4: Igual que antes esta expresión puede simplificarse con resistencias iguales La impedancia diferencial entre dos entradas es Zin = R1 + R2 Cabe destacar que este tipo de configuración tiene una resistencia de entrada baja en comparación con otro tipo de restadores como por ejemplo el amplificador de instrumentación.R2.R3. AOL = ganancia de amplificador operacional en lazo abierto (200.000 o más y la fórmula de la señal de salida es: Vout = AOL (V1 ² V2) Donde: .5 AMPLIFICADOR COMPARADOR Un Amplificador Operacional puede ser utilizado para determinar cual de dos señales en sus entradas es mayor.Vout = tensión de salida .3.V1 y V2 = tensiones de entrada (las que se comparan) . Basta con que una de estas señales sea ligeramente mayor para que cause que la salida del amplificador operacional sea máxima.000 o más) . ya sea positiva (+Vsat) o negativa (-Vsat).3. (se utiliza como comparador). Esto se debe a que el operacional se utiliza en lazo abierto (tiene ganancia máxima) La ganancia real de un amplificador operacional es de 200. .Vout no puede exceder la tensión de saturación del amplificador operacional. la salida (Vout) está en saturación positiva.) Del gráfico se ve que el valor de la entrada en V2 es mayor que la de V1 (que se utiliza como referencia y tiene un valor fijo). V2 cambia y ahora es menor que V1. hasta que en un momento t1. (normalmente este valor es unos 2 voltios menos que el valor de la fuente ( V+ ó V. Como V2 está conectado a la entrada no inversora del operacional. hasta que llega a t1. en donde la salida ahora está en saturación negativa. sea esta saturación negativa o positiva. y la señal a detectar será aplicada a la entrada no inversora. la salida será igual a -Vsat (tensión de saturación negativa) .Comparador No inversor En este comparador la tensión de referencia se aplica a la entrada inversora. -Si la señal a detectar tenga una tensión superior a la tensión de referencia.Si la señal de entrada tiene una tensión inferior a la señal de referencia. la salida será una tensión igual a +Vsat (tensión de saturación positiva). -. La tensión de referencia puede ser positiva o negativa. Si la señal de entrada tiene una tensión inferior a la señal de referencia.Comparador Inversor En este comparador la tensión de referencia se aplica a la entrada no inversora. -Si la señal a detectar tenga una tensión superior a la tensión de referencia. la salida será igual a +Vsat (tensión de saturación positiva) . la salida será una tensión igual a -Vsat (tensión de saturación negativa). . y la señal a detectar será aplicada a la entrada inversora. La tensión de referencia puede ser positiva o negativa. Ganancia en lazo abierto Esta ganancia es aquella que tiene el amplificador operacional cuando no existe ningún camino de realimentación entre la salida y alguna de las dos entradas.000 (en amplificador operacional 741C). en donde lo que se desea es saber cual de las dos entradas tiene mayor tensión. su ganancia está entre 20. esta ganancia es infinita. . Como el operacional es real. Este tipo de configuración se utiliza en comparadores. La ganancia del amplificador en lazo abierto está dada por la siguiente fórmula: AV = Vsal/Vent Donde: AV = ganancia de tensión Vsal = tensión de salida Vent = tensión de entrada En un amplificador operacional ideal.000 y 200. Ver el diagrama inferior. 6 AMPLIFICADOR INTEGRADOR Para conseguir un dispositivo integrador intercambiamos la resistencia y el condensador de un circuito diferenciador según el esquema siguiente.3.3. Como ya vimos Despejando dVc será: . Por ello.=0 la intensidad hacia ese terminal V.Integrando en ambos miembros: La intensidad I que "atraviesa" el condensador será la misma que la intensidad I que atraviesa la resistencia R ya que al ser V. .es nula. I=Vi/R sustituyendo en la expresión de Vo tendremos: Expresión que nos indica que la señal de salida de este circuito es proporcional a la integral de la señal de entrada. En el caso particular en el cual Vi(t) fuera constante en el tiempo ese término saldría de la integral y la expresión tomaría la forma: Esta expresión muestra que la salida sería una recta con una determinada pendiente. para utilizar estos dispositivos en el diseño de generadores de señales. por ejemplo. . Esta característica es muy útil. Así podemos conseguir una señal triangular de salida como respuesta a una señal cuadrada de entrada. 3.3.7 AMPLIFICADOR DIFERENCIADOR Este dispositivo nos permite obtener la derivada de la señal de entrada. En el caso general la tensión de entrada variará con el tiempo Vi= Vi(t). Como se sabe la carga Q que almacena un condensador es proporcional a su capacidad C y a la diferencia de potencial V a la que estén sometidos las armaduras de éste (Q=CV). . La principal diferencia que se observa en este circuito es la presencia de un condensador de capacidad constante C. . la carga que éste almacena también variará con el tiempo.Es fácil entender que si la tensión varía con el tiempo y la capacidad del condensador es constante. Q= Q(t). Está claro también que el primer miembro de esta igualdad representa el concepto de intensidad: Además la diferencia de potencial en los extremos del condensador es Vi ya que una de sus armaduras tiene un potencial Vi y la otra tiene un potencial cero ya que V-=0 al ser V+=0. dejamos que el sistema evolucione durante el tiempo deseado obteniendo su derivada a la salida. deshaciendo ese cortocircuito. Para la utilización de este dispositivo debemos "vaciar´ previamente el condensador de toda carga. para ello producimos un cortocircuito entre sus armaduras.La señal de salida Vo se obtiene sabiendo que Vo = sustituyendo los valores obtenidos queda: IR . Como se puede ver en esta expresión Vo es proporcional a la derivada con respecto al tiempo de la señal de entrada. A continuación. . La constante de proporcionalidad RC es la conocida constante de tiempo. así.Con este dispositivo se pueden hacer muchas combinaciones. con el esquema siguiente: . podemos conseguir un circuito que obtenga la derivada de una señal determinada y además le sume una segunda señal. por ejemplo. filtros dinámicos. d) AMPLIFICA LINEALMENTE (sin distorsión) señales de corriente continúa y alterna.3. en computación analógica.8 APLICACIONES Originalmente el término operacional se refería a un circuito que podía llevar a cabo una operación matemática. temporizadores. sus aplicaciones en la actualidad son múltiples y variadas: generadores de ondas. tal como una suma. amplificadores de señal. Las características de un AMPO (operational amplifier) son: a) ALTA impedancia de entrada. c) GRAN ganancia de tensión entre los circuitos de entrada y salida (tiende a infinito). comparadores de voltaje. etc. Sin embargo. etc. integración. diferenciación. multiplicación.. b) BAJA impedancia de salida. .3. sumador. pero uno habitual es: 1. Si tiene realimentación negativa se pueden aplicar las reglas del apartado anterior 3.O. diferenciador. . no inversor.restador. u op-amp). puede usarse cualquier método. es un circuito electrónico (normalmente se presenta como circuito integrado) que tiene dos entradas y una salida. Aplicando las reglas del apartado 2 resolver las ecuaciones para despejar la tensión en los nodos donde no se conozca.Un amplificador operacional (comúnmente abreviado A. Aplicar el método de los nodos en todos los nodos del circuito excepto en los de salida de los amplificadores (porque en principio no se puede saber la corriente que sale de ellos) 5. Sus configariones basicas son el inversor. La salida es la diferencia de las dos entradas multiplicada por un factor (G) (ganancia): Vout = G·(V+ V ) Para analizar un circuito en el que haya A. Definir las corrientes en cada una de las ramas del circuito 4. 51 integrador. Comprobar si tiene realimentación negativa 2.O.