Varias aplicaciones de amplificador operacional en electrónica

Varias aplicaciones de amplificador operacional en electrónica

Un amplificador operacional es un circuito integrado que funciona como amplificador de voltaje. Un amplificador operacional como entrada diferencial. Que tiene dos entradas de polaridad opuesta. Un amplificador operacional como entrada única de polaridad opuesta. Un amplificador operacional tiene una sola salida y una ganancia muy alta, lo que le da la señal de salida.

Generalmente, usamos muchas aplicaciones usando amplificadores operacionales como


  • Amplificadores diferenciales
  • Amplificadores inversores
  • Amplificadores no inversores
  • Seguidores de voltaje
  • Amplificadores sumadores
  • Amplificadores de instrumentación

Actuará como algunos osciladores



  • Osciladores del puente de Viena

Actuará como algunos filtros mediante el uso de amplificadores operacionales.

  • Los amplificadores operacionales se pueden utilizar en la construcción de filtros activos, proporcionando funciones de paso alto, rechazo de paso de banda y retardo. La alta impedancia de entrada y la ganancia de un amplificador operacional permiten un cálculo sencillo de los valores de los elementos.

Algunos de los amplificadores operacionales se pueden utilizar generalmente como comparadores como

El diagrama esquemático del comparador básico como se muestra en la fig.


Comparador

Comparador

Ahora discutiremos varios tipos de amplificadores diferenciales en detalle paso a paso.

Amplificadores diferenciales

El amplificador diferencial amplifica la diferencia entre dos voltajes, lo que hace que este tipo de circuito amplificador operacional sea un subtractor a diferencia de un amplificador sumador que suma o suma los voltajes de entrada. Estos tipos de circuitos amplificadores operacionales se conocen comúnmente como amplificador diferencial. Al conectar cada entrada interna a tierra 0v, podemos usar la superposición para resolver el voltaje de salida Vout. La ecuación de la Vout es

Amplificador diferencial

Amplificador diferencial

V salida = -v1 (R3 / R1) + V2 (R4 / R2 + R4) (R1 + R3 / R1)

En esta ecuación R1 = R2 y R3 = R4 entonces usando esta ecuación

V fuera = R3 / R1 (V2-V1).

Si todas estas resistencias tienen todos los mismos valores óhmicos, eso es R1 = R2 = R3. Entonces el circuito se convertirá en amplificadores operacionales diferenciales de ganancia de Unity.

Aplicaciones de los amplificadores diferenciales

  • Se utiliza como un circuito de retroalimentación negativa en serie mediante el uso de un amplificador operacional.
  • Generalmente, utilizamos un amplificador diferencial que actúa como un circuito de control de volumen.
  • El amplificador operacional diferencial se puede utilizar como circuito de control de ganancia automático.
  • Algunos de los amplificadores operacionales diferenciales se pueden utilizar para la modulación de amplitud.

Amplificadores operacionales inversores

Un amplificador inversor es un circuito de bucle cerrado, el circuito amplificador operacional está conectado con la retroalimentación para producir la operación de retroalimentación. Cuando se trata de amplificadores operacionales, hay dos reglas muy importantes para recordar sobre el amplificador inversor: no hay flujos de corriente hacia el terminal de entrada. Y ese V1 siempre es igual al V2. Sin embargo, en los circuitos de amplificadores operacionales del mundo real, ambas reglas se rompen levemente.

Esto se debe a que la unión de la unión de la señal de entrada y retroalimentación tiene el mismo potencial que la entrada positiva, que está a 0 voltios o tierra, entonces la unión es una tierra virtual.

Debido al nodo de tierra virtual, la resistencia de entrada del amplificador es igual al valor de la resistencia de entrada, R y la ganancia de bucle cerrado del amplificador inversor se puede establecer mediante la relación de las dos resistencias externas.

Dijimos anteriormente que hay reglas muy importantes para recordar sobre el amplificador inversor o cualquier amplificador operacional se muestra a continuación

  • No fluye corriente a los terminales de entrada
  • El voltaje de entrada diferencial es 0 cuando V1 = V2 = 0.

Luego, usando dos reglas, podemos derivar la ecuación calculando la ganancia de bucle cerrado de un amplificador inversor

Amplificador inversor

Amplificador inversor

I = (Vin-Vout) / (Rin + Rf)

Por lo tanto I = (Vin-V2) / Rin

I = (V2-Vout) / Rf

La ganancia de lazo cerrado se da como Vout / Vin = -Rf / Rin

La ganancia de voltaje de circuito cerrado es igual a Vout = –Rf / Rin * Vin

El signo negativo en la ecuación indica una inversión de la señal de salida con respecto a la entrada como sus 180 grados fuera de fase

Aplicaciones del amplificador inversor

  • El amplificador inversor se usa por completo para sumador de voltaje o amplificador sumador
  • El amplificador inversor es aplicable para el amplificador de verano escalado.
  • Es aplicable para amplificador balanceado.

Amplificador no inversor

Amplificador no inversor donde la salida está en el mismo sentido o en fase con la entrada. En este circuito, la señal se aplica a la entrada no inversora del amplificador operacional. Sin embargo, la retroalimentación se toma de la salida a través de una resistencia a la entrada inversora del amplificador operacional donde se lleva a tierra otra resistencia. El amplificador básico no inversor se muestra en la fig.

Amplificador no inversor

Amplificador no inversor

La ganancia del circuito amplificador no inversor del amplificador operacional es fácil de determinar y la salida del amplificador no inversor es la misma que los voltajes de entrada. Entonces, la ganancia del amplificador es extremadamente alta.

Como la entrada al amplificador operacional no consume corriente, esto significa que la corriente que fluye en las resistencias R1 y R2 y el voltaje en ambas entradas es el mismo. La ecuación del amplificador no inversor se puede llamar Vout / Vin = Av = 1 + R2 / R1.

Aplicaciones del amplificador no inversor

  • Un amplificador no inversor utiliza una conexión de retroalimentación negativa de polarización de divisor de voltaje.
  • Aquí la ganancia de voltaje es siempre mayor que 1.

Seguidor de voltaje

Un seguidor de voltaje también se denomina amplificador de ganancia unitaria, amplificador de búfer y amplificador de aislamiento) es un circuito de amplificador operacional que tiene una ganancia de voltaje de 1.

Esto significa que el amplificador operacional no proporciona ninguna amplificación a la señal. La razón por la que se le llama seguidor de voltaje es porque el voltaje de salida no proporciona el voltaje de entrada.

Seguidor de voltaje

Seguidor de voltaje

Un circuito de amplificador operacional tiene una impedancia de entrada muy alta. Esta alta impedancia de entrada es una razón por la que se utiliza un seguidor de voltaje. La carga demanda y consume una gran cantidad de corriente. Esto hace que el sistema extraiga una gran cantidad de energía. fuente de alimentación s. Los seguidores de voltaje también se denominan amortiguadores de voltaje.

Aplicaciones del seguidor de voltaje

  • Alta impedancia de entrada y muy baja impedancia de salida.
  • Los seguidores de voltaje se utilizan generalmente para aislar etapas entre sí.
  • El seguidor de voltaje también se denomina búfer de voltaje.

Amplificador sumador

El amplificador sumador es una de las aplicaciones del amplificador operacional inversor, pero si agregamos otra resistencia de entrada igual en valores a la otra resistencia de entrada, Rin terminamos con otro amplificador operacional que se llama amplificador sumador.

Amplificador sumador

Amplificador sumador

También es un símbolo de circuito sumador de voltaje en los voltajes de entrada del amplificador sumador anterior V1, V2, V3 y las resistencias de entrada son Rin, Retroalimentación resistencias son Rf. Entonces el aplicador sumador se muestra en la fig.

-Vout = Rf / Rin (V1 + V2 + V3… etc.)

Aplicaciones del amplificador sumador

Créditos fotográficos