Electrónica componentes: amplificadores de bucle abierto

Como su nombre lo indica, uno de los usos electrónicos básicos mayoría de un amplificador operacional es como un amplificador. Si se conecta una fuente de entrada a uno de los terminales de entrada y tierra el otro terminal de entrada, una versión amplificada de la señal de entrada aparece en el terminal de salida.

Un concepto importante en los circuitos op-amp es ganancia de voltaje, que simplemente representa la cantidad en que la diferencia entre las dos tensiones de entrada se multiplica para producir la tensión de salida. Si la diferencia de voltaje de entrada es 2 V y la tensión de salida es 12 V, por ejemplo, la ganancia de voltaje del amplificador es 6.

Si simplemente aplica una señal de entrada a la terminal V-- de un amplificador operacional, el circuito se denomina amplificador de bucle abierto.

En el circuito amplificador de bucle abierto, el V₊ entrada está conectada a tierra, y una señal de entrada se coloca en el V_- de entrada. En esta disposición, la tensión a amplificar es el mismo que el voltaje de la V_- de entrada. El circuito amplificador de bucle abierto funciona tanto alterna y corriente continua.

La ganancia de voltaje en un circuito amplificador de bucle abierto es extraordinariamente alto - del orden de decenas o incluso cientos de miles de personas.

Suponga que usted está utilizando un amplificador operacional cuya abierto bucle de tensión de ganancia es de 200.000 y que la fuente de alimentación es de 9 V. En ese caso, una tensión de entrada de 0.000025 V dará lugar a una tensión de salida de 5 V. Una tensión de entrada de 0,00004 V le dará una tensión de salida de 8 V.

La tensión de salida nunca puede exceder la tensión de alimentación. De hecho, la tensión de salida máxima por lo general es de aproximadamente 1 V menor que la tensión de alimentación. Así que si estás usando un par de 9 V baterías para proporcionar una fuente de alimentación de 9 V, la tensión de salida máxima es de 8 V.

Como resultado, la mayoría de los que un circuito op-amp de bucle abierto con una ganancia de bucle abierto de 200 000 puede amplificar de manera fiable es 0,00004 V. Si la diferencia de tensión de entrada es mayor que cualquier 0,00004 V, el amplificador operacional se dice que es saturado, y la tensión de salida irá a la máxima.

No importa la cantidad de dinero que invirtió en un voltímetro de alta calidad, no es lo suficientemente sensible para medir tensiones de ese pequeño. Los físicos del Cal Tech pueden ser capaces de medir los voltajes de ese tamaño, pero para todos los propósitos prácticos, 0,00004 V es el mismo que 0 V.

Como resultado, una de las características básicas de un bucle del circuito op-amp abierta es que si la diferencia de tensión de entrada es distinto de cero nada, el amplificador operacional estará saturado, y la tensión de salida será el mismo en su máximo. Así que si la tensión de salida máxima es de 8 V, la salida será uno de los tres voltajes: 8 V, 0 V, o -8 V.