OpAmp Exponencial

De

¿Qué es?

Un amplificador operacional conectado en configuración exponencial es una fuente en serie con un dioso conectado a la entrada inversora mientras que la entrada no inversora está conectada a tierra, posee retroalimentación negativa a través de una resistencia. Observemos el esquemático:

¿Qué obtenemos?

  • La señal de salida obtenida es directamente proporcional al exponencial del voltaje de entrada, multiplicada por cierta constante (ganancia)
¿Cómo analizamos el circuito?

Se considera un OpAmp ideal por lo tanto:
  • El voltaje en la entrada no inversora es igual al voltaje en la entrada inversora (V+=V-)
  • La corriente a la entrada del OpAmp es despreciable (ie≅0)
Recordando esto, dibujamos las corrientes en nuestro circuito para realizar análisis de nodos :

Si la corriente que entra al OpAmp es despreciable o igual a 0, quiere decir que la corriente que pasa por el diodo va a ser idéntica a la que pasa por R:


Ahora bien, la entrada no inversora está conectada a tierra, lo que nos indica que de acuerdo a la segunda condición de los OpAmp ideales, el voltaje en la entrada inversora también equivale a 0, por lo que podemos sustituir este termino de la ecuación anterior.
Despejamos Vout: 

¿Cómo se ve esto en una simulación?

Si tomamos de ejemplo el esquemático con el que hicimos el análisis, se introduce una señal sinusoidal de entrada y a la salida tenemos medias ondas que disparan el voltaje hacia lo negativo:

En la gráfica notamos como cada vez que la señal de entrada (morada) pasa a voltaje positivo, se dispara el voltaje del OpAmp a la parte negativo (es la contraparte del logarítmico), evidentemente este no nos va entregar los 5000V que nos marca, sino más bien una señal escalón saturada a sus fuentes de polarización.

Nota: Para visualizar mejor las simulaciones entra a los links que se muestran a la izquierda en el apartado "Simulaciones" :)

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