Amplificadores Operacionales

El término amplificador operacional ó "op-amp" (del inglés operational-amplifier), se refiere a la clase de amplificadores acoplados DC de alta ganancia, con dos entradas y una simple salida. La versión de circuito integrado moderno está constituida por el famoso op-amp 741. Algunas de las características de esta versión de IC son:

Alta ganancia, del orden de un millón. Alta impedancia de entrada y baja impedancia de salida. Se usa con alimentación partida, normalmente +/-15V. Se usa con realimentación, dando una ganancia determinada por la red de realimentación.

Sus características a menudo llegan a la del op-amp ideal, y se puede estudiar con ayuda de las reglas de oro.

El Op-amp 741

El amplificador diferencial mas común y famoso es el mA741C o exactamente el 741, que viene en formato de mini-DIP de 8 patillas. El circuito integrado contiene 20 transistores y 11 resistencias. Introducido por Fairchild en 1968, el 741 y los siguientes op-amps de IC incluyendo los op-amps de entrada FET, se han transformado en la herramienta estándar para producir la amplificación y un sinnúmero de aplicaciones. Anque tiene algunas limitaciones prácticas, el 741 es un chollo electrónico que cuesta menos de un dólar.

El Circuito del Op-amp 741

El circuito estándar del Op-amp 741 contiene 20 transistores y 11 resistencias. Empieza con una etapa de entrada diferencial, con una carga de espejo de corriente. A esto le sigue una etapa amplificadora de voltaje npn, con una salida activa. Un seguidor emisor pnp impulsa una etapa de salida formada por un seguidor emisor en push-pull. La etapa de salida incluye un circuito limitador de corriente.

Op-amp Real vs Ideal

Los facilmente disponibles y baratos circuitos integrados de op-amps tienen características que son aproximaciones razonables a un op-amp ideal (datos de Simpson):

Estas características nos conduce a las reglas de oro de los op-amps. Estas nos permite deducir de manera lógica la operación de cualquier circuito de op-amp.