Amplificador Operacional (OpAmp)

De
Un amplificador operacional es un circuito integrado de alta ganancia utilizado para instrumentación, las distintas funciones que se pueden alcanzar con este a través de las distintas configuraciones de elementos pasivos externos lo convierten en un componente muy versátil y objeto de estudio en los sistemas analógicos. 
 
Un OpAmp en materia de representación gráfica en el análisis de circuitos se representa como: 

En el que V+ es la entrada no inversora, V- la no inversora y Vcc+ Vcc- son las terminales de polarización, usualmente estas se polarizan con +12v y -12v sin embargo depende del datasheet del OpAmp que estemos utilizando. 

En físico los Amplificadores Operaciones se ven como cualquier otro circuito integrado, responde a la misma configuración del diagrama anterior: 


Modelo ideal de OpAmp 

Para el análisis de los amplificadores operacionales debemos asumir ciertas propiedades que simplificaran este proceso, esencialmente debemos considerar que:
  • Av → ∞
La ganancia (Av) de un OpAmp es muy alta, tiende a ser entre 10,000 o 100,000 por lo que para el análisis la consideraremos como infinita, pero en la realidad Vout no será mayor a las fuentes de polarización (Este no es un objeto de voltaje ilimitado) 
  • Zin→ ∞
El 741 tiene una alta impedancia de entrada (mayor de 1MΩ ) por lo que para el análisis lo consideraremos como infinito 
  • Zout→ 0
El 741 tiene una baja resistencia de salida (150Ω) por lo que se puede conectar prácticamente en cualquier circuito
  • Vout=Av(Vp-Vn)
La tensión de salida se describe como la diferencia entre sus terminales multiplicada por el factor de ganancia, de esta manera Vout=0 cuando Vp(V+)=Vn(V-)
  • V+=V-
De acuerdo con la ecuación de tensión de salida, se tiene: 
Vp-Vn=Vout/Av
Vp-Vn=Vout/∞
Vp-Vn=0
Vp=Vn
  • Iin=0
La corriente que entre al amplificador a través de las terminales es nula, porque Zin→ ∞ por lo que la corriente no es capaz de pasar, esta condición es conocida como cortocircuito virtual.





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