Amplificador Operacional – Amp Op. Ganancia lazo abierto

El Amplificador Operacional – Breve Historia

 El Amplificador Operacional (Amp Op) fue desarrollado para ser utilizado en computadoras analógicas en los inicios de los años 1940. Los primeros Amplificadores Operacionales (Amp Op) utilizaban los tubos al vacío, eran de gran tamaño y consumían mucha potencia.

En 1967 la empresa “Fairchild Semiconductor” introdujo al mercado el primer amplificador operacional en la forma de un circuito integrado, logrando disminuir su tamaño, consumo de energía y su precio. Este dispositivo es un amplificador lineal de alto rendimiento, con una gran variedad de usos.

Para una historia más completa ver: Historia del Amplificador Operacional

Características del Amp Op

Básicamente, el Amp Op (Op Amp) es un dispositivo amplificador de la diferencia de sus dos entradas, con una alta ganancia, una impedancia de entrada muy alta, (mayor a 1 Megaohm) y una baja impedancia de salida (de 8 a 20 ohmios).

Con estas características se deduce que las corrientes de entrada son prácticamente nulas y que tiene la característica de poder entregar corriente relativamente alta (ver datos del fabricante). Internamente, el Amp. Op. contiene un gran número de transistores, resistencias, condensadores, etc.

Símbolo del amplificador operacional

El terminal “+” es el terminal no inversor. El terminal “-“ es el terminal inversor. Hay varios tipos de presentación de los amplificadores operacionales, como el paquete dual en línea (DIP) de 8 pines o patitas (ver la primera imagen).

Para saber cuál es el pin 1, se ubica una muesca entre los pines 1 y 8, siendo el # 1 el pin que está a la izquierda de la muesca cuando se pone el integrado como se muestra en el diagrama.

La distribución de los terminales del Amplificador operacional en el circuito integrado DIP de 8 patillas es:

• pin 2: entrada inversora ( – )
• pin 3: entrada no inversora ( + )
• pin 6: salida (out)

Para alimentar un amplificador operacional se utilizan 2 fuentes de voltaje:

• una positiva conectada al pin 7
• una negativa conectada al pin 4

También hay otra presentación con 14 pines. En algunas versiones no hay muesca, pero hay un círculo pequeño cerca del pin # 1.

Ganancia lazo abierto del Amplificador Operacional

La ganancia lazo abierto es aquella que tiene el amplificador operacional cuando no existe ningún camino de realimentación entre la salida y alguna de las dos entradas. Ver el diagrama inferior. La ganancia lazo abierto del amplificador está dada por la siguiente fórmula: AV = Vsalida/Ventrada.

Donde:

• AV = ganancia de tensión
• Vsal = tensión de salida
• Vent = tensión de entrada

En un amplificador operacional ideal, esta ganancia es infinita. Como el operacional es real, su ganancia está entre 20,000 y 200,000 (en amplificador operacional 741C). Este tipo de configuración se utiliza en comparadores, en donde lo que se desea es saber cuál de las dos entradas tiene mayor tensión.

Nota: Amp Op = Op Amp = OpAmp = Amplificador Operacional