Joaquim Curto

Buenas de nuevo,
Ya estoy aquí otra vez, y sí, después de 13 horitas en la uni vuelvo a estar que no me aguanto (por irme a dormir, ya me entendéis). Pero no os preocupéis, voy a escribir algo. Quizá al leer el título del post, ¿el Amplicador Operacional? diréis, pero no nos dijiste que íbas a acabar lo de los conjuntos? Pues sí, os hablaré de ellos pero hoy no. ¿Por qué?, porqué os quería poner un ejemplo con alguna gráfica y/o dibujo y no he tenido tiempo de prepararlos. Buena parte de la culpa de ello lo tienen los tres tuppers de espaguetis que he tenido que preparar para los días que como fuera (que són casi toda la semana…). Así que lo siento, mis necesidades básicas están por encima del blog, jeje.

Bueno, vamos a ponernos serios.

El Amplificador Operacional.
¿Qué es esto y por qué nos hablas de él? Pues a ver, se trata de un aparatejo que tiene una utilidad bestial en el campo de la electrónica analógica.

Como podéis observar en la imagen superior, el Amplificador Operacional es un elemento de circuito que tiene una entrada positiva, una negativa, dos entradas de alimentación (simétricas, es decir, que tienen el mismo valor pero una de signo contrario que la otra) y una salida. ¿Algunos os preguntaréis, vale, eso está bien, pero qué es realmente un AO por dentro? Pues la verdad, no nos interesa, está formado por transistores y otros dispositivos, pero lo realmente importante es que lo tomamos como una cosa cierta, y que funciona, y nos limitamos a utilizarlo. En una video lecture del genial opencourseware del MIT(Massachusetts Institute of Technology) (por cierto, si no lo conocias es una iniciativa genial donde suben clases grabadas de una de las mejores universidades tecnológicas del mundo, de entrada obligatoria), hacían una analogía entre un Amplificador Operacional y un printf, para los que no lo sepáis, un printf es una función preestablecida en lenguaje de programación C, que se usa para mostrar por pantalla unos carácteres, pues bien, cuando se programa, uno no se para a pensar en crear la función printf, porque de hecho, aunque parece simple, por dentro es muy complicada, sinó que nos limitamos a usarla, de la misma forma procederemos con el AO.
Lo que nos permite este dispositivo es crear circuitos muy útiles de forma muy fàcil. ¿Cómo es eso posible? Pues la característica bàsica del AO és que la corriente de las entradas, tanto la positiva como la negativa, es siempre 0 y la salida es proporcional a la diferencia de entradas, es decir, , y, ahora viene lo importante que esa A es una constante muy grande, de alrededor de . Lo malo, es que como la magia no existe, para que el amplificador pueda funcionar en la zona que nos gusta, es decir, la que amplifica la señal un montonazo, las entradas tienen que ser muy pequeñitas. La razón, porque como es logico, como mucho nos puede dar la alimentación que le estamos dando, que normalmente es de unos 15v y cuando le pedimos más de la cuenta, pues se satura (de la misma forma que te pasa a ti o a mi cuando llevas 3 horas estudiando) y en la salida da la tensión de saturación, que es aproximadamente la alimentación, positiva si esta en saturación positiva o negativa si esta en saturación negativa. Según todo esto:

Este circuito podría, a no ser que la y fueran practicamente iguales, lo que en condiciones normales no ocurre casi nunca, como un comparador. El circuito actuaría de la siguiente manera, cogería lo que tenemos en y lo compararía con , si es más grande que ésta, nos daria la tensión de alimentación positiva, si fuera más pequeña nos daría la tensión de alimentación negativa.

De esta manera no parece que tiene mucha utilidad, pero entonces surge el concepto de retroalimentación (o feedback en inglés). Gracias a esta nueva implementación es posible trabajar con el AO como amplificador, con una amplificacion K, ajustable y de valores mucho más razonables, a diferencia de A, que recordemos era del orden de .

Que significa retroalimentación? pues que se conecta la salida con una de las entradas, de tal manera que se fuerza a que ambas entradas sean practicamente idénticas, y por consiguiente la diferencia entre ellas es casi 0. Este fenómeno, junto con el hecho de que las corriente de las entradas era ya de por sí 0, se conoce como curcircuito virtual. De esta manera se pueden crear amplificador inversores, no inversores, diferenciales (vamos, que restan), derivadores (que derivan) o integrales (que integran) y también de otros tipos.
Por ejemplo, en el laboratorio de hoy hemos construido con AO’s, un detector de luz de un fluorescente, que encendía un led cuando el fluorescente estaba abierto y otro de otro color diferente cuando estaba apagado, y un amplificador de Audio, que dada una señal, una resistencia variable y un AO inversor, éramos capaces de aumentar o disminuir el volúmen de la señal variando esa resistencia variable. Pero ya continuaré con esto otro dia, creo que por hoy ya os he contado suficiente. Hasta otra y que disfrutéis, y no olvidar echarle un ojo a la web del MIT!