Amplificador Inversor con Amplificador Operacional

Amplificador Inversor con Amp. Op.

El Amplificador Inversor con Amplificador Operacional amplifica e invierte (ver el signo menos) una señal en su entrada.

En este caso la señal de entrada sale amplificada en la salida, pero también está desfasada en 180° (invertida). La ganancia de tensión se obtiene con la fórmula:  AV = -Vsal/Vent y AV = -R2/R1

Si Vent = 0.1 V = 100 mV y Vsal = -10 V, entonces AV = -10 / 0.1 = -100. Las magnitudes de las señales alternas se pueden medir en tensión pico, pico-pico o RMS.

Respuesta de frecuencia del amplificador inversor

El amplificador operacional no amplifica de la misma manera para todo el rango de frecuencias. Conforme la frecuencia de la señal a amplificar aumenta, la capacidad del Amplificador Operacional para amplificar disminuye.

Hay una frecuencia para la cual la ganancia de tensión ha disminuido al 70.7 % de la ganancia a frecuencias medias. (la ganancia ha disminuido en 3 dB. (decibeles)). Esta es la frecuencia de corte y nos indica el límite superior del ancho de banda (BW) de este Op. Amp.

Saturación

Si se aumenta la señal de entrada en amplificador operacional, aumentará también la salida. Pero hay un límite máximo al que puede llegar la salida (aproximadamente entre 1.5 y 2 voltios menos que la tensión entregada por las fuentes de alimentación). Después de esta tensión, aunque aumentemos la entrada, la salida no aumentará.

Entonces hay una señal de entrada máxima que hará que la señal de salida llegue también a su máximo. (máximo permitido por la fuente). Si señal de entrada es mayor a esta se produce la saturación y la tensión de salida será recortada en los picos negativos y positivos. Ver la figura.

Tierra virtual

Cuando un amplificador operacional no está saturado, trabaja en condiciones normales. Así la diferencia de tensión entre la entrada inversora y tierra es casi 0 voltios. Entonces se dice que la entrada inversora es una tierra virtual. Si el amplificador entra en saturación, lo anterior ya no es cierto, pues aparece una tensión entre la entrada inversora y tierra.