Amplificadores

AMPLIFICADORES
El concepto original del AO (amplificador operacional) procede del campo de los computadores analógicos, en los que comenzaron a usarse técnicas operacionales en una época tan temprana como en los años 40. El nombre de amplificador operacional deriva del concepto de un amplificador dc (amplificador acoplado en continua) con una entrada diferencial y ganancia extremadamente alta,cuyas características de operación estaban determinadas por los elementos de realimentación utilizados. Cambiando los tipos y disposición de los elementos de realimentación, podían implementarse diferentes operaciones analógicas; en gran medida, las características globales del circuito estaban determinadas sólo por estos elementos de realimentación. De esta forma, el mismo amplificador era capazde realizar diversas operaciones, y el desarrollo gradual de los amplificadores operacionales dio lugar al nacimiento de una nueva era en los conceptos de diseño de circuitos.
Conceptos Básicos sobre los Amplificadores
Uno de los bloques funcionales más importantes de los sistemas electrónicos lineales es el amplificador. A continuación se estudiarán algunas características externas de losamplificadores. Un amplificador puede ser considerado como una red de dos puertos, uno de entrada y uno de salida. Por lo cual, como todo cuadripolo, tiene cuatro parámetros a ser considerados: tensión y corriente a la entrada y tensión y corriente a la salida. La tensión (o corriente) de salida está relacionada con la tensión (o corriente) de entrada mediante un parámetro de ganancia. Si la señal desalida es directamente proporcional a la señal de entrada, de tal manera que la salida sea una réplica de la señal de entrada, se dice que el amplificador es lineal, es decir,

donde xo y xi son las señales de salida y entrada respectivamente, y Ak es la ganancia del amplificador. Se definen cuatro tipos de amplificadores básicos, según las variables dependientes e independientes que se tengan:Amplificador de tensión

Amplificador de tensión

Amplificador de transimpedancia

 Amplificador de transconductancia

También se definen otros dos parámetros importantes en el análisis de los amplificadores lineales
Impedancia de entrada

Impedancia de salida

La impedancia de entrada es la medida de la corriente extraída por el amplifi- cador. Mientras que la impedancia de salida esel valor de la impedancia dinámica interna vista desde las terminales de salida de un amplificador; es decir, es la impedancia equivalente de Thévenin.

El amplificador operacional ideal.-
Los fundamentos básicos del amplificador operacional ideal son relativamente fáciles. Quizás, lo mejor para entender el amplificador operacional ideal es olvidar todos los pensamientos convencionales sobrelos componentes de los amplificadores, transistores, tubos u otros cualesquiera. En lugar de pensar en ellos, piensa en términos generales y considere el amplificador como una caja con sus terminales de entrada y salida. Trataremos, entonces, el amplificador en ese sentido ideal, e ignoraremos qué hay dentro de la caja.

V0 = a Vd 
a = infinito 
Ri = infinito 
Ro = 0 
BW (ancho de banda) =infinito 
V0 = 0 sí Vd = 0
Configuraciones básicas del amplificador operacional
Los amplificadores operacionales se pueden conectar según dos circuitos amplificadores básicos: las configuraciones (1) inversora y (2) no inversora. Casi todos los demás circuitos con amplificadores operacionales están basados, de alguna forma, en estas dos configuraciones básicas. Además, existen variacionesestrechamente relacionadas de estos dos circuitos, más otro circuito básico que es una combinación de los dos primeros: el amplificador diferencial.
El amplificador inversor
La figura 2 ilustra la primera configuración básica del AO. El amplificador inversor. En este circuito, la entrada (+) está a masa, y la señal se aplica a la entrada (-) a través de R1, con realimentación desde la salida a través...