Electrónica analógica

Tema: amplificadores operacionales no inversores

Docente: I.E. Humberto José Centurión Cardeña

Ingeniería electromecánica “3” B

Alumnos: Carlos Contreras AguilarOscar Alejandro Eb NohGabriel Concha Cutz

José Jesús Quiñones Pool

Heber Isui Balam YamCarlos Ismael Borges Cruz

índicePresentación.Amplificador operacional (no inversor).Características del amplificador operacional (no in

versor).Ganancia de voltaje Impedancia de entrada Impedancia de salidaFormulas principales del amplificador operacional

(no inversor).Ejercicio Conclusión referencias

presentación• En este tema lo que trataremos es

ver como funciona un amplificador pero de manera no inversa, entendiendo que no invierte la señal de salida.

• Un AmpOp no inversor como su nombre lo dice no invierte la señal de salida, presenta una ganancia mayor o igual que uno, de acuerdo al valor que tomen las resistencias RF y R1.

Amplificador no inversor

• La impedancia de entrada es alta, con lo que se garantiza una baja potencia de entrada y la no distorsión de la señal de entrada.  Tiene una baja impedancia de salida, con lo cual se asegura que la totalidad de la señal de salida caerá en la RL.

• Para balancear el circuito, basta con colocar una resistencia en serie a la entrada de valor igual al paralelo de RF y R1. Esta resistencia no afecta el análisis del AmpOp no inversor.

Características de AmpOp no inversor

• Se trata de un amplificador con Ven > 1.• La ganancia viene dada por la relación

entre las resistencias de realimentación.• La impedancia de entrada es teóricamente

infinita, pues la corriente de entrada es cero.

• Al ser la ganancia independiente de la carga, la tensión de salida es independiente de la carga; por tanto, la impedancia de salida es cero.

Ganancia de voltaje• En un amplificador operacional

configurado como amplificador no inversor, la señal a amplificar se aplica al pin no inversor (+) del mismo. Como el nombre lo indica, la señal de salida no está invertida respecto a la entrada

• Del gráfico se ve que la tensión en R1 es igual a:• VR1 = [R1 / (R1 + R2)] x Vsal. (por división de tensión)• En operación normal la tensión entre las entradas

(inversora y no inversora) es prácticamente cero, lo que significa que la entrada Ven es igual a VR1.

• Entonces con Ven = VR1, y con la formula anterior:• Ven = [R1 / (R1 + R2)] x Vsal.• Despejando para Vsal / Vent (ganancia de tensión)• AV = Vsal / Ven = (R1 + R2 ) / R1 = R1 / R1 + R2 / R1• Entonces: AV = 1 + R2 / R1• De la anterior fórmula se deduce que la ganancia de

tensión en este tipo de amplificador será de 1 o mayor.

Impedancia de entrada

• La impedancia de entrada es mucho mayor que la del amplificador inversor. Se puede obtener este valor colocando en la entrada no inversora una resistencia R de valor conocido.

• En los terminales de la resistencia R habrá una caída de tensión debido al flujo de una corriente por ella que sale de la fuente y entra en el amplificador operacional. Esta corriente se puede obtener con la ayuda de la ley de ohm:

• I = VR / R, donde VR = Ven - V(+)

• Para obtener la impedancia de entrada se utiliza la siguiente fórmula:

• Donde- V(+): es la tensión en el terminal de entrada no inversor del amplificador operacional- I : es la corriente anteriormente obtenida

Impedancia de salida

• La impedancia de salida se puede obtener (como la impedancia de entrada) experimentalmente.

• 1 - Se mide la tensión en la salida del amplificador operacional sin carga Vca. (Al no haber carga, no hay corriente y por lo tanto, no hay caída de tensión en Zo.)

• 2 - Se coloca después en la salida un resistor de valor conocido RL.

• 3 - Se mide la tensión en la carga (tensión nominal) = VRL

• 4 - Se obtiene la corriente por la carga con al ayuda de la ley de ohm: I = VRL / RL

• 5 - Se obtiene la impedancia de salida Zo con la siguiente formula: Zo = [VCA - VRL] / I

• Donde:• - Zo = impedancia de salida• - VCA = tensión de salida del

operacional sin carga• - RL = resistencia de carga• - VRL = tensión de salida

del amplificador operacional con carga

• - I = corriente en la carga

Formulas principales del amplificador no inversor

Tensión de R2 = Vi

Tensión de R1 = Vo-Vi

Igualando I1 e I2

EJERCICIO• Buscar el valor de la ganancia (Av), el voltaje

de salida (Vo) y la corriente que pasa por la resistencia 1(I1) y la resistencia 2(I2).Sí el voltaje de entrada es Vi=4

• Para poder calcular la ganancia, se aplica la formula que vimos anteriormente en esta presentación, la cual es:

• Luego sustituimos los valores que se nos piden.

• Nos dio como resultado , lo que nos indica que el voltaje de salida () tiene una ganancia de con respecto al voltaje de entrada. Teniendo esto en cuenta, ahora se procederá a buscar el voltaje de salida.

• Nos dio como resultado que el voltaje de salida es , cuando el voltaje de entrada es .

• Para buscar la corriente que pasa por la resistencia 1, ( utilizamos la siguiente formula.

• En este tipo de circuito se entiende que la corriente que pasa tanto en la resistencia 1 como por la resistencia dos, son iguales.

• Pero para poder comprobar esto se puede aplicar la fórmula para buscar la corriente que pasa por la resistencia 2 que es:

• Y como se pudo comprobar, si se busca la corriente que pasa por la resistencia 2, esta será la misma que la corriente que pasa por la resistencia 1.En pocas palabras si se cumple la igualdad mencionada anteriormente.

CONCLUSION

• En este tema comprendimos la función del amplificador operacional no inversor mediante distintas formulas conocimos su ganancia, impedancia y el voltaje de salida el cual se fue determinando mediante su formula, cabe mencionar que cada problema tiene su formula especifica, en fin el amplificador operacional es un artefacto electrónico que se encarga de duplicar la señal de entrada.

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