APLICACIONES LINEALES DEL AMPLIFICADOR OPERACIONAL

De acuerdo a sus características operativas, el amplificador operacional puede configurarse de acuerdo a una tarea específica. Entre las aplicaciones lineales más importantes tenemos; el amplificador como inversor, no inversor, sumador, derivador o diferenciador e integrador.
AMPLIFICADOR COMO SUMADOR (Red generalizada)
Es probable que el más utilizado de los circuitos sea el amplificador sumador; en éste, la salida está dada por una combinación lineal de cada una de las entradas. Mediante este circuito es posible sumar algebraicamente los voltajes de cada una de las entradas, multiplicado por un factor de ganancia constante dado por Rf / Rk.
Ecuacion05
Sumador
Una aplicación práctica es el sumador en diferencia (o sea utilizando los dos terminales de entrada del operacional), tal como se muestra.
Sumador en Diferencia
Descripción matricial
Se va a considerar el caso donde una red emplea el amplificador operacional en modo de entrada diferencial con ganancia infinita. En este caso la condición es que vi = vk , tal como se muestra en la figura.
Multipolo Activo con Anplificador Operacional
Esto sugiere que la suma de las columnas i y k podrán reemplazar la columna i y que la columna k y la fila j se podrán borrar de la matriz no restringida de admitancias. Estos dos pasos se pueden resumir en la siguiente regla :
Para obtener la matriz restringida [y] a partir de la matriz no restringida [y'], se suman las dos columnas correspondientes a los dos nodos excitadores (es decir, los nodos i y k), se borra una columna correspondiente a cualquier nodo excitador (nodo i o k) y se borra la fila correspondiente al nodo excitado (es decir, el nodo j).
Ejemplo
AMPLIFICADOR COMO DERIVADOR
La tensión de salida es proporcional a la derivada de la señal de entrada vi y a la constante de tiempo (t =RC), la cual generalmente se hace igual a la unidad. Para efectos prácticos el diferenciador proporciona variaciones en la tensión de salida ocasionadas por el ruido para el cual es muy sensible, razón por la cual es poco utilizado.
Ecuacion06 Derivador
AMPLIFICADOR COMO INTEGRADOR
En este caso la red de realimentacion esta dada por un capacitor y la expresión de la tensión de salida es proporcional a la integral de la señal de entrada e inversamente proporcional a la constante de tiempo (t =RC), que generalmente se hace igual a la unidad.
Ecuacion07
Integrador
Entre las múltiples aplicaciones que tiene el amplificador operacional, es de gran importancia la del computador analógico, la cual consiste en la implementación y solución de sistemas de ecuaciones lineales además de la solución de ecuaciones diferenciales de cualquier orden.
Ejemplo


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