1

UNIVERSIDAD CESAR VALLEJO

Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Industrial

Curso: Electronica y Electricidad

Tema: Opamps

Jorge Lpez Mazzotti

DEFINICIN

El amplificador operacional es un amplificador de circuito integrado

de alta ganancia.

Existen miles de tipos y mltiples aplicaciones: amplificadores de

seal, osciladores, filtros, instrumentacin, etc.

La ganancia de voltaje es alta debido a las etapas en modo

diferencial.

La ganancia en modo comn debe ser baja como en los

amplificadores diferenciales

2

CONFIGURACIN TPICA

Un op-amp tiene mas de veinte transistores.

Salida de

potencia

La amplificacin de seal de voltaje solo se da en las dos primeras etapas.

Desplaza-

miento

de nivel

Ganancia

de voltaje

Amplificador

diferencial

Diagrama de bloques de un opamp

3

CARACTERSTICAS MAS IMPORTANTES

Alta ganancia en modo diferencial, del orden de 105 (100dB)

Alta impedancia de entrada (del orden de 1M)

Baja impedancia de salida (del orden de 100)

+

-

V+

V-

Salida

Entrada no

inversora

Entrada

inversora

Smbolo

4

OJO: En

frecuencias

bajas

ENTRADA NO INVERSORA

La seal va a la entrada positiva y la entrada de signo negativo va a

tierra.

La seal de salida est en fase con la seal de entrada

+

-

5

ENTRADA INVERSORA

La entrada positiva va a tierra y la entrada de signo negativo va a la

seal.

La seal de salida es de fase opuesta a la seal de entrada.

+

-

6

GANANCIA DE LAZO ABIERTO

Se define como la relacin entre el voltaje de salida co el de entrada

sin realimentacin.

Este parmetro es adimensional y es de un valor alto para baja

frecuencia.

Se da en:

Voltios por milivoltio: V/mV

Decibeles: 20 Log(Vo/Vi )

+

-

V1

V2

Vo=A(V1-V2)

7

OP AMP 741

El 741 es el op-amp mas conocido, este tiene adems de la entrada

diferencial una entrada para evitar el desbalance de entrada

8

DISPOSICIN DE PINES DEL UA741C

Offset null

Offset null

Entrada inversora

Entrada no inversora

V-

V+

Salida

NC

9

TENSIONES MXIMAS

Las tensin de entrada no puede ser

de un valor mayor al de la

alimentacin: Vi

RESPUESTA EN FRECUENCIA

La ganancia de un op-amp disminuye con la frecuencia.

En un lazo de bucle cerrado la ganancia disminuye pero aumenta el ancho de banda, es decir, el producto ganancia-ancho de banda se mantiene

A (dB)

1 10 100 1K 10K 100K 1M 10M

f (Hz)

120

100

80

60

40

20

0

-20

-20dB/Dcada

11

TIERRA VIRTUAL

Si la salida est limitada a un valor no mayor a Vcc, se debera tener

que la mxima tensin de entrada (en lazo abierto) es

Vi=Vo/A Vcc/A

Obviamente Vi es un valor muy pequeo comparado con la tensin

de salida, por lo general Vi debera ser del orden de 0,1 mV.

De aqu que este valor se hace despreciable para fines prcticos.

Este concepto nos permitir resolver circuitos mas complejos en

base al op-amp.

-

+

Vi

R1

R2

Vo

12

APLICACIN DE LA TIERRA VIRTUAL

De acuerdo a esto

para fines prcticos la entrada a un opamp se pone a 0V.

0.1m

5V

1KHz

13

MODO COMN

Si una seal entra por ambos terminales (como el caso del ruido) en

se amplificar la seal en polaridades opuestas, por lo que

finalmente se anularn.

En la prctica esta es una salida muy pequea aunque depende de la

frecuencia de trabajo.

+

-

14

AMPLIFICADOR INVERSOR ELEMENTAL

io VR

RV

2

1

AMPLIFICADOR INVERSOR CON DIVISOR DE VOLTAJE

io VR

RV

2

1

INVERSOR CON CARGA

io VR

RV

2

1

INVERSOR SUMADOR

2

3

11

2

10 V

R

RV

R

RV

BUFFER NO INVERSOR

io VV

ENTRADA NO INVERSORA CON DIVISOR

iVRR

R

R

RV

43

3

2

10 1

ATENUACIN (GANANCIA MENOR A UNO)

iVRR

RV

32

30

SUMADOR NO INVERSOR

21 21

2

1 VV

R

RVo

DIFERENCIA DE ENTRADAS

Se debe plantear

aplicando el principio

de superposicin

2112

1

2

1

43

4 VR

RV

R

R

RR

RVo

Tipo DIP 8 pines (En cermico y plstico)

EMPAQUE MAS COMN

APLICACIN: INTERCOMUNICADOR

Se debe conectar conmutadores para el cambio in/out y out/in

La seal puede mejorar si se coloca un condensador de 1uF /50V en

los terminales 1(+) y 8(-)