Amplificador operacional
Un amplificador operacional (a menudo op amp o opamp ) es un amplificador de voltaje electrónico de alta ganancia acoplado a CC con una entrada diferencial y, por lo general, una salida de un solo extremo . [1] En esta configuración, un amplificador operacional produce un potencial de salida (en relación con la tierra del circuito) que suele ser 100 000 veces mayor que la diferencia de potencial entre sus terminales de entrada. Los amplificadores operacionales tuvieron su origen en las computadoras analógicas , donde se utilizaron para realizar operaciones matemáticas en circuitos lineales, no lineales y dependientes de la frecuencia.
La popularidad del amplificador operacional como elemento básico en los circuitos analógicos se debe a su versatilidad. Al usar retroalimentación negativa , las características de un circuito de amplificador operacional, su ganancia, impedancia de entrada y salida , ancho de banda, etc. están determinadas por componentes externos y tienen poca dependencia de los coeficientes de temperatura o la tolerancia de ingeniería en el propio amplificador operacional.
Los amplificadores operacionales se utilizan ampliamente en dispositivos electrónicos en la actualidad, incluida una amplia gama de dispositivos de consumo, industriales y científicos. Muchos amplificadores operacionales IC estándar cuestan solo unos pocos centavos; sin embargo, algunos amplificadores operacionales integrados o híbridos con especificaciones de rendimiento especiales pueden costar más de US$ 100 en pequeñas cantidades. [2] Los amplificadores operacionales pueden empaquetarse como componentes o usarse como elementos de circuitos integrados más complejos .
El amplificador operacional es un tipo de amplificador diferencial . Otros tipos de amplificadores diferenciales incluyen el amplificador totalmente diferencial (similar al amplificador operacional, pero con dos salidas), el amplificador de instrumentación (generalmente construido a partir de tres amplificadores operacionales), el amplificador de aislamiento (similar al amplificador de instrumentación, pero con tolerancia a común ). -voltajes de modo que destruirían un amplificador operacional ordinario) y un amplificador de retroalimentación negativa (generalmente construido a partir de uno o más amplificadores operacionales y una red de retroalimentación resistiva).
Las entradas diferenciales del amplificador constan de una entrada no inversora (+) de tensión V + y una entrada inversora (− ) de tensión V− ; idealmente, el amplificador operacional amplifica solo la diferencia de voltaje entre los dos, que se denomina voltaje de entrada diferencial . El voltaje de salida del amplificador operacional Vout está dado por la ecuación
donde A OL es la ganancia de bucle abierto del amplificador (el término "bucle abierto" se refiere a la ausencia de un bucle de retroalimentación externo desde la salida hasta la entrada).
