Amplificadores

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Electrónica analógica Conceptos generales de
amplificación

• Introducción
• El amplificador operacional ideal
• El amplificador operacional con realimentación
  negativa
• Aplicaciones lineales de los amplificadores
  operacionales
• Características del amplificador operacional real
• El amplificador operacional con realimentación
  positiva
• Aplicaciones no lineales de los amplificadores
  operacionales

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Introducción
El amplificador ideal de voltaje
A
VS AVE
Impedancia de entrada infinita iE 0
3
El amplificador operacional ideal
El amplificador diferencial de voltaje
V1
Ad
VS
? ?
V2
Amplificador operacional ideal
Para qué sirve un amplificador que para
cualquier entrada no nula tiene salida infinita?
4
El amplificador operacional con realimentación
negativa
Sistema realimentado
VE
VS
VR
5
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Amplificador de ganancia positiva

VE
VS
-
R1
R2
Se cumple la relación V V-
Siempre que hay realimentación negativa, el
voltaje de salida sube o baja hasta igualar estas
dos voltajes.
VS Ad (V - V-)
6
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Amplificador de ganancia positiva

VE
VS
La ganancia se puede calcular empleando la
relación V V-
-
R1
R2
V VE
7
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Amplificador de ganancia negativa
R1
R2
V-
-
VE
VS
V
V- VS i R2

V 0
8
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Sumador inversor
iA i1 i2
RA
R1
V1
V V-
R2
V-
-
V2
V- 0
VS
V

9
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Sumador no inversor
RB
RA
V-
-
VS
V

R1
V1
V V-
R2
V2
R3
10
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Amplificador diferencial (restador)
R2
R1
V-
-
V2
VS
R1
V
V1

R2
V V-
11
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Conversor I-V
R
i
i
V-
-
VS
V

V V-
V- 0
12
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Conversor V-I
V V-
R2
R1
V-
-
R1
V
VE

iS iE iA
R2
RS
La corriente de salida no depende de RS
13
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Seguidor de emisor
V-
-
V V-
VS
V
VE

Este circuito se emplea para adaptar impedancias
14
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Integrador
C
R
V-
-
VE
VS
V

VS -VC
15
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Integrador
C
R
V-
-
VE
VS
V

La integral de un voltaje constante es una rampa
que tiende a infinito. En un circuito práctico es
imposible evitar que exista una cierta componente
de continua en las señales que maneja el
operacional. Por lo que se suele añadir una
resistencia de valor elevado en paralelo con el
condensador.
16
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Rectificador de precisión
En ocasiones puede ser necesario rectificar una
señal de baja amplitud.
Con un diodo no se pueden rectificar señales de
baja amplitud. Es necesario emplear un
rectificador de precisión.
17
Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Rectificador de precisión
R2
D1
R1
-
VE
VS

D2

• En función del signo del voltaje de entrada
  conduce D1 o D2
• Si VE gt 0 conduce D2 y D1 está en bloqueo
• Si VE lt 0 conduce D1 y D2 está en bloqueo

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Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Rectificador de precisión
R2
VE gt 0
VS - i R2
R1
-
VE
VS

VD1 0,6 - VS

• Comprobamos el estado de los diodos D1 y D2
• D2 conduce la corriente i
• D1 está en bloqueo

VD1 gt 0
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Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Rectificador de precisión
R2
VE lt 0
R1
-
VE
VS

VD2 0,6
VD2 gt 0

• Comprobamos el estado de los diodos D1 y D2
• D1 conduce la corriente i
• D2 está en bloqueo

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Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Rectificador de precisión
R2
D1
R1
-
VE
VS

D2

• Conclusión
• Si VE gt 0 se cumple

VS 0

• Si VE lt 0 se cumple

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Aplicaciones lineales de los amplificadores
operacionales
Rectificador de precisión
R2
D1
R1
-
VE
VS

D2

• Cambiando la orientación de ambos diodos
• Si VE gt 0 se cumple

VS 0

• Si VE lt 0 se cumple