Esta décima sesión empezó recordando que en sesiones anteriores vimos que para que un AO pueda trabajar en zona lineal, la diferencia entre V+ y V- debía ser muy pequña, cosa bastante difícil de conseguir.
Por eso, se realiza la realimentación, conexión entre la salida y entrada del amplificador operacional, de modo que generamos una ecuación de más que nos permite encontrar una solución en esta zona.
Vimos que en este caso, no cometíamos ningún error si tendíamos Ao a infinito, cosa que implicaba que V+ = V-, denominado también como cortocircuito virtual (CCV).
Ahora, ya podemos analizar circuitos con AO's realimentados y para ello sólo debemos realizar los KCLs de los nodos que sean necesarios y, a continuación, aplicar el cortocircuito virtual. Así pues, encontraremos una solución dentro de la zona de validez : |Vo| < Vcc.
A partir de aquí, se vieron distintos tipos de amplificadores:
- AMPLIFICADOR NO INVERSOR IDEAL:
Este circuito tiene como Vo = Vg*(1+R2/R1) con lo cual, su amplificación es de 1+R2/R1.
La característica principal de este circuito es que la impedancia de entrada tiene a infinito, de manera que no se alteran los KCLs que pueden encontrarse en V+.
- AMPLIFICADOR INVERSOR:
En este circuito, Vo = -Vg*R2/R1, con lo que su amplificación es de R2/R1 y con un desfase de π radianes.
No lo podemos llamar ideal, ya que su impedancia de entrada es finita: Rin = Vg / Iin = R1, implicando así una alteración en la tensión de entrada.
- AMPLIFICADOR DIFERENCIADOR O RESTADOR:
Para analizar este circuito utilizaremos superposición para simplificar cálculos. Así, nos encontramos que :
y si suponemos el caso en que todos los resistores son iguales, obtendríamos que Vo = V2-V1, y por lo tanto, "resta" las señales.
Vimos también que para el análisis de circuitos con condensadores, debíamos aplicaar el CTF correspondiente y operar de la misma forma.
Finalmente, se habló de los circuitos con etapas conectadas en cascada, donde hay conectados más de un AO seguidos, de manera que la tensión de salida de uno será la de excitación/entrada del siguiente.
Por consiguiente, acabamos viendo un circuito INTEGRADOR con el que obtenemos que
Con la unión de un amplificador inversor y un integrador, y particularizando por RC = 1, generamos un integrador puro.
Así pues, ya podemos responder la pregunta principal: ¿Por qué lo llamamos "amplificador operacional"? Pues porque a parte de amplificar la señal de entrada, también opera con las señales, tal y como hemos visto.
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