Amplificador operacional seguidor de tensión: ¿Qué es?
¿Qué es un seguidor de voltaje?
Un seguidor de voltaje (también conocido como amplificador búfer, amplificador de ganancia unitaria o amplificador de aislamiento) es un circuito de amplificador operacional cuyo voltaje de salida es igual al voltaje de entrada (lo "sigue"). Por lo tanto, un seguidor de voltaje de amplificador operacional no amplifica la señal de entrada y tiene una ganancia de voltaje de 1.
El seguidor de voltaje no proporciona atenuación ni amplificación, solo búfer.
Un circuito seguidor de voltaje tiene una impedancia de entrada muy alta. Esta característica lo hace una opción popular en muchos tipos diferentes de circuitos que requieren aislamiento entre la señal de entrada y la de salida.
El circuito del seguidor de voltaje se muestra a continuación.
Una ley importante que subyace en un seguidor de voltaje es la ley de Ohm.
La cual establece que la corriente de un circuito es igual a su corriente dividida por su voltaje dividido por su resistencia.
Como se mencionó, los seguidores de voltaje tienen una impedancia de entrada muy alta (y, por lo tanto, una resistencia alta).
Pero antes de discutir circuitos con alta impedancia, será útil primero entender lo que ocurre en un circuito con baja impedancia.
Una baja impedancia de entrada, y por lo tanto resistencia en este caso, resultará en que la "R" en la fórmula de la ley de Ohm sea pequeña.
Con un voltaje fijo (V), esto significará que se extraerá una gran cantidad de corriente por una carga de baja impedancia (resistencia).
Por lo tanto, el circuito toma una gran cantidad de potencia de la fuente de alimentación, lo que resulta en grandes perturbaciones en la fuente.
Ahora consideremos dar la misma potencia a un circuito seguidor de voltaje.
Se muestra a continuación un circuito seguidor de voltaje.
Observe cómo la salida está conectada a su entrada inversora.
Esta conexión obliga al amplificador operacional a ajustar su voltaje de salida para que sea igual al voltaje de entrada.
Por lo tanto, el voltaje de salida "sigue" al voltaje de entrada.
Como se mencionó, un seguidor de voltaje es un tipo de amplificador operacional con una impedancia muy alta.
Más específicamente, el lado de entrada del amplificador operacional tiene una impedancia muy alta (de 1 MΩ a 10 TΩ), mientras que el lado de salida no.
La ley de Ohm aún necesita ser verdadera.
Así que si mantenemos el voltaje igual en el lado de entrada y salida, y reducimos significativamente la resistencia... ¿qué va a pasar con la corriente?
Eso es correcto: la corriente se dispara.
Un seguidor de voltaje mantiene el voltaje igual—¡no dijimos que mantuviera la corriente igual también!
Aunque un seguidor de voltaje tiene una ganancia de voltaje unitaria (es decir, es igual a uno), tiene una ganancia de corriente muy alta.
Entonces, en el lado de entrada: muy alta impedancia, y muy baja corriente.
Y en el lado de salida: muy baja impedancia, y muy alta corriente.
El voltaje permanece igual, pero la corriente aumenta (porque la impedancia disminuyó entre el lado de entrada y el de salida).
Como se mencionó: la impedancia de entrada del amplificador operacional es muy alta (de 1 MΩ a 10 TΩ).
Con una impedancia de entrada tan alta, el amplificador operacional no sobrecarga la fuente y solo extrae una corriente mínima de ella.
Dado que la impedancia de salida del amplificador operacional es muy baja, impulsa la carga como si fuera una fuente de voltaje perfecta.
Ambas conexiones hacia y desde el búfer son, por lo tanto, conexiones de puente.
Esto resulta en un menor consumo de potencia en la fuente, y menos distorsión por sobrecarga y otras causas de interferencia electromagnética.
Ganancia del Seguidor de Voltaje
Un seguidor de voltaje tiene una ganancia de voltaje de 1 (unidad), porque el voltaje de salida sigue al voltaje de entrada. Aunque la ganancia de voltaje de un amplificador búfer de voltaje es aproximadamente unidad, proporciona una considerable ganancia de corriente y potencia. A pesar de esto, es común decir que tiene una ganancia de 1, refiriéndose a la ganancia de voltaje (el equivalente a 0 dB).
Seguidor de Voltaje en Circuitos Divisores de Voltaje
