Características do Amplificador Operacional

Amplificador operacional ou op amp, como se costuma referir, son dispositivos lineares que poden proporcionar unha amplificación DC ideal. Son fundamentalmente dispositivos de amplificación de voltaxe utilizados con compoñentes de realimentación externos como resistencias ou capacitores. Un op amp é un dispositivo de tres terminais, cun terminal chamado entrada inversora, outro a entrada non inversora e o último é a saída. A continuación está un diagrama dun op amp típico:

Como pode ver no diagrama, o op amp ten tres terminais para entrada e saída e dous para alimentación.
Antes de entender a operación dun op amp, debemos aprender sobre as características do op amp. Explicaremos cada unha delas aquí:

Ganancia de voltaxe en bucle aberto(A)

A ganancia de voltaxe en bucle aberto sen ningunha realimentación para un op amp ideal é infinita. Pero os valores típicos de ganancia de voltaxe en bucle aberto para un op amp real van de 20.000 a 200.000. Sexa a tensión de entrada Vin. Sexa A a ganancia de voltaxe en bucle aberto. Entón a tensión de saída é Vout = AVin. O valor de A xeralmente está no rango especificado, pero para un op amp ideal, é infinito.

Impedancia de entrada(Zin)

A impedancia de entrada defínese como a tensión de entrada dividida pola corrente de entrada. A impedancia de entrada dun op amp ideal é infinita. Iso significa que non hai corrente circulando no circuito de entrada. No entanto, un op amp real ten certa corrente circulando no circuito de entrada, dunha magnitude de poucos picoamperios a poucos miliamperios.

Impedancia de saída (Zout)

A impedancia de saída defínese como a relación entre a tensión de saída e a corrente de entrada. A impedancia de saída dun op amp ideal é cero, no entanto, os op amps reais teñen unha impedancia de saída de 10-20 kΩ. Un op amp ideal comportase como unha fonte de voltaxe perfecta, fornecendo corrente sen ningunha perda interna. A resistencia interna reduce a tensión dispoñible para a carga.

Ancho de banda(BW)

Un op amp ideal ten un ancho de banda infinito, é dicir, pode amplificar calquera sinal desde CC ata as frecuencias AC máis altas sen ningunha perda. Polo tanto, un op amp ideal ten unha resposta de frecuencia infinita. Nos op amps reais, o ancho de banda xeralmente está limitado. O límite depende do produto de ganancia-banda (GB). GB defínese como a frecuencia na que a ganancia do amplificador é unidade.

Tensión de desprazamento(Vio)

A tensión de desprazamento dun op amp ideal é cero, o que significa que a tensión de saída será cero se a diferenza entre a entrada inversora e a entrada non inversora é cero. Se ambos os terminais están a masa, a tensión de saída será cero. Pero os op amps reais teñen unha tensión de desprazamento.

Razón de rexección de modo común(CMRR)

O modo común refírese á situación cando a mesma tensión aplícase aos terminais inversor e non inversor do op amp. A rexección de modo común refírese á capacidade do op amp de rexeitar o sinal de modo común. Agora estamos en posición de entender o termo razón de rexección de modo común.
A razón de rexección de modo común refírese á medida da capacidade do op amp de rexeitar o sinal de modo común. Matematicamente defínese como

Onde, AD é a ganancia diferencial do op amp, ∞ para un op amp ideal.
ACM refírese á ganancia de modo común do op-amp.
A CMRR dun op amp ideal é ∞. Isso significa que é capaz de rexeitar todos os sinais de modo común. Tamén, a partir da fórmula, podemos ver que AD é infinito para un op amp ideal e ACM é cero. Polo tanto, a CMRR dun op-amp ideal é infinita. Polo tanto, rexeitará calquera sinal que sexa común a ambos.
No entanto, os op amps reais teñen unha CMRR finita e non rexeitan todos os sinais de modo común.

Declaración: Respete o original, bons artigos mérito ser compartidos, se hai infracción contacte para eliminar.