Principios de análisis instrumental

Como se ve en la figura 3.2, casi siempre se utilizan dos ver– siones de la figura 3.1 para simbolizar los amplificadores opera– cionales en los diagramas de circuitos. Un símbolo tan completo como el de la figura 3.2a se ve raras veces, por lo que se usa casi exclusivamente el diagrama simplificado de la figura 3.2b. En este caso se omiten las conexiones de la energía y del circuito básico. Los amplificadores operacionales comerciales típicamente vienen en paquetes de ocho circuitos integrados como se muestra en la figura 3.2c. +FP -FP o~-------~~-C-ir-c-ui-to--co~~ún FIGURA 3.1 Representación de un circuito equivalente de un amplificador operacional. Entrada inver~ora T +FP V - V+ + Entrada no L - FP inversora o------¡t-C-i-rc-~-it-o- 0 comun a) Entrada inversora Entrada no inversora -FP V o ))} 3A Propiedades de los amplificadores operacionales 53 3A.2 Caracteristicas generales de Los amplificadores operacionales Como se ve en la figura 3.3, el amplificador operacional repre– sentativo es un dispositivo analógico que está constituido por una etapa con alta impedancia de entrada, una etapa con voltaje de alta ganancia y una etapa con impedancia de salida baja. La mayor parte consta de 20 transistores y resistores que están incorporados en un solo microcircuito integrado, aunque en el dispositivo tam– bién pueden estar presentes otros elementos, como capacitares y diodos. Las dimensiones físicas de un amplificador operacional, sin contar la fuente de alimentación, son del orden de un centí– metro o menos. Los amplificadores operacionales modernos, ade– más de ser compactos, son muy confiables y baratos. Su precio varía desde pocos centavos para los amplificadores de uso gene– ral, hasta más de 50 dólares para las unidades especializadas. Hay una gran variedad de amplificadores operacionales, con diferente ganancia, impedancias de entrada o de salida, tensiones de opera– ción, velocidad y potencia máxima. Un amplificador operacional representativo que se encuentra en el mercado es el fabricado con cerámica o resina epóxica de ocho terminales que se muestra en la figura 3.2c. Los amplificadores operacionales tienen las propiedades siguientes: 1) ganancias de lazo abierto grandes (A = 10 4 a> 10 6 ); 2) impedancias de entrada altas (Z¡ = 10 8 a 10 15 O); 3) impedan– cias de salida bajas (2 0 = 0.001 a 1 0); y voltajes de salida casi de cero para una entrada cero. De hecho, casi todos los amplifi- OP-08 e) b) Ajuste opcional de compensación f--------<> +FP 1-----<> Salida FIGURA 3.2 Símbolos de amplificadores operacionales. En a) se proporcionan más detalles que los que se acostumbran. Observe que los dos voltajes de entrada v_ y v+ así como el voltaje de salida v 0 se miden respecto al circuito común, que casi siempre está en el potencial de tierra o cerca de él. b) Manera común de representar un ampli– ficador operacional en los diagramas de circuitos. e) Representación del amplificador operacional de ocho terminales, que es representativo de los que se encuentran en el mercado.