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Amplificador Operacional

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Un amplificador operacional es un dispositivo, que cuenta con cinco pines, dos pines de entrada: pin inversor y un pin no inversor, dos pines de polarización y un pin de salida. 

La ganancia de un Opamp esta por el orden de 100000 o mas en lazo abierto. Al tener dos entradas permite realizar realimentación negativa o positiva, según se requiera. El valor de ri esta por el orden de 100 Megaohm o mas, el valor de ro esta por el orden de 100 Ohm.

Voltaje Off Set 

Se supone que al ingresar dos señales idénticas a los pines de entrada del Opamp, la salida debería ser cero, mas esto en la realidad nunca se da. Entonces para que la salida sea cero se debe variar algunas de las dos entradas ya sea subiendo el nivel DC o bajando el nivel DC de esta. Cuando la salida sea cero, el voltaje DC que se subió, o que se bajo  la señal de entrada, es conocido como el voltaje de offset. Algunos Opamp traen un pin específico para anular el voltaje de offset.

Corrientes de Entrada

En un Opamp real siempre se presentan corrientes de entrada. Cuando no hay resistencias en el circuito que se realizo con el Opamp, estas corrientes no afectan en nada, pero como esto rara vez es así, aun en un comparador o en un seguidor, el circuito que se conecta a la entrada debe presentar alguna impedancia de salida.

Estas corrientes de entrada afectan en que el voltaje real que ingresa al amplificador, en vista que hay resistencias y corrientes de entrada es un voltaje diferente al real. En el siguiente grafico se observa mejor la situación.

Donde R+ y R- son las resistencias que ven los pines de entrada cuando se apagan todas las señales de entrada. En los manuales no aparecen las corrientes de entrada i+ e i-, sino que aparecen dos corrientes denominadas: corriente de Bias y corriente de Offset.  Las corrientes  i+ e i-, se pueden escribir  en función de estas dos:

Al reemplazar i+ e i- en la primera ecuación se tiene:

En esta ecuación se observa que si R+ es igual a R- se elimina en gran parte el error de las corrientes de entrada. El error producido por ios no se puede eliminar, pero es mucho menor que el error que generaba iB.

 Para hallar R+ o R- basta con apagar todas las fuentes, y observar la resistencia que observa cada pin de entrada. En el siguiente grafico se observa la manera de hallar R- en un Opamp inversor.


Se observa que hacer todas las entradas cero, el voltaje vd también es cero, por tanto la fuente dependiente es cero también, por lo que es reemplazada por un corto circuito. R- es igual al paralelo entre R1 y RF. Cabe destacar que el modelo que se uso fue el ideal. Para balancear el circuito basta con poner una resistencia del pin no inversor a tierra del valor de R-.