Amplificadores_inv_noinv_su_sum_m.elec(ea) G2 10h05_07-11-2018 (1).pdf

AMPLIFICADORES OPERACIONALES: ING. JOHANNA VILLAVICENCIO

AMPLIFICADOR INVERSOR CARACTERÍSTICA PRINCIPAL: Una resistencia externa de alimentación está conectada entre la terminal de salida y la terminal de salida de entrada (-).

A este tipo de circuito se denomina Circuito de Retroalimentación negativa. Con la retroalimentación negativa se obtienen muchas ventajas, todas se basan en que el comportamiento del circuito ya no depende de la ganancia a lazo abierto del amplificador operacional, AOL.

AMPLIFICADOR INVERSOR Al agregar la resistencia de retroalimentación, se forma un circuito de la salida a la entrada negativa. El circuito resultante tiene ahora una ganancia en lazo cerrado o ganancia de amplificador, ACL, que es independiente de AOL.(Siempre que AOL sea mucho mayor que ACL). La ganancia en lazo cerrado, ACL , depende solo de las resistencias externas.

AMPLIFICADOR INVERSOR

Las resistencias externas no adicionales no cambian la ganancia en lazo abierto AOL, ésta sigue variando de un amplificador operacional a otro.

AMPLIFICADOR INVERSOR El circuito que se presenta en la figura es un amplificador cuya ganancia en lazo cerrado desde Vin a Vout esta dado por R1 y Rf. Puede amplificar señales de corriente alterna o corriente continua. Para entender como opera se hacen dos suposiciones de simplificación.

1. El voltaje Ed entre las entradas positiva y negativa es esencialmente 0, si Vout no está en saturación. 2. La corriente requerida por las terminales positiva y negativa es despreciable.

AMPLIFICADOR INVERSOR

La salida se obtiene al multiplicar la entrada por una ganancia fija o constante, establecida por la resistencia de entrada R1 y por la resistencia de retroalimentación Rf, mediante la siguiente ecuación:

𝑉𝑜𝑢𝑡

𝑅𝑓 = − ∗ 𝑉𝑖𝑛 𝑅1

AMPLIFICADOR INVERSOR

EJEMPLO:

Si el ejemplo de la figura tiene R1= 100 KΩ y Rf = 500 KΩ. ¿Qué voltaje de salida resulta para una entrada de 2V? 𝑉𝑜𝑢𝑡

𝑅𝑓 500𝐾Ω = − ∗ 𝑉𝑖𝑛 = − ∗ 2𝑉 = −10𝑉 𝑅1 100 𝐾Ω

AMPLIFICADOR INVERSOR EJERCICIOS: 1.

¿Cuál es el voltaje de salida del circuito si Vin= 1,5 V, R1=20 KΩ, y Rf=250 KΩ?

3. ¿Qué voltaje se obtiene con una entrada de 2V, si R1=20KΩ y Rf=1MΩ?

2.

¿Cuál es el intervalo de ajuste de la ganancia de voltaje en el circuito de la siguiente figura?

4. ¿Cuál es el intervalo del voltaje de salida en el circuito de la figura, si la entrada puede variar de 0,1 V a 0,5V?

AMPLIFICADOR NO INVERSOR El circuito de la figura muestra un amplificador operacional que funciona como un amplificador no inversor o multiplicador de ganancia constante. Para determinar la ganancia de voltaje del circuito, se puede utilizar la siguiente ecuación:

𝑉𝑜𝑢𝑡 = 1 +

𝑅𝑓 ∗ 𝑉𝑖𝑛 𝑅1

AMPLIFICADOR NO INVERSOR EJEMPLO:

Calcule el voltaje de salida de una amplificador no inversor para los valores de Vin= 2V, Rf=500KΩ y R1=100KΩ 𝑅𝑓 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 1 + ∗ 𝑉𝑖𝑛 𝑅1

𝑉𝑜𝑢𝑡 = 1 +

500𝐾Ω ∗ 2𝑉 = +12𝑉 100𝐾Ω

AMPLIFICADOR NO INVERSOR EJERCICIOS: 1.

¿Qué voltaje resulta en el circuito de la figura para una entrada de V1 = -0.3 V?

2.

¿Qué entrada se debe aplicar a la entrada del circuito del ejercicio 1 para obtener una salida de 2.4 V?

3. ¿Qué intervalo de voltaje de salida se desarrolla en el circuito de la figura?

SEGUIDOR UNITARIO El circuito de seguidor unitario, como se muestra en la figura, proporciona una ganancia unitaria (1) sin inversión de polaridad o fase. En este caso

Vout = Vin Por lo tanto la salida es de la misma polaridad y magnitud que la entrada.

AMPLIFICADOR SUMADOR Probablemente el circuito más utilizado de los circuitos de amplificador operacional es el amplificador sumador mostrado en la figura. El circuito muestra un circuito de amplificador sumador de tres entradas, el cual permite sumar algebraicamente tres voltajes, cada uno multiplicado por un factor de ganancia constante. Cuya salida queda determinada por la siguiente ecuación: En otras palabras, cada entrada agrega un voltaje a la salida multiplicado por su multiplicador de ganancia constante distinta. Si se utilizan más entradas, cada una de ellas agrega un componente adicional a la salida.

EJEMPLO Calcule el voltaje salida de un amplificador sumador si Rf=1MΩ y V1= 1V, V2= 2V y V3=3V, R1=500KΩ, R2=1MΩ y R3 = 1MΩ.

EJERCICIOS:

1. Calcule el voltaje salida de un amplificador sumador si Rf=1MΩ y V1= -2V, V2= 3V y V3=1V, R1=200KΩ, R2=500KΩ y R3 = 1MΩ.

2. Calcule el voltaje de salida de la siguiente figura si Rf=330KΩ, 3. Calcule el voltaje de salida de la siguiente figura si Rf=330KΩ,

EJERCICIOS 4. ¿Qué voltaje de salida resulta en el circuito de la figura para V1 =+0.5 V?

5. Calcule el voltaje de salida para el circuito de la figura

EJERCICIOS 6. Calcule los voltajes de salida V1 y V2 en el circuito de la figura

EJERCICIOS 7. Calcule el voltaje de salida Vo en el circuito de la figura

EJERCICIOS 8. Calcule Vo en el circuito de la figura