Amplificadores Operacionales con multitud de funcionalidades

Después de una semana y algo sin hacer clase de CL, volvíamos a impartirla ya descansados y algo olvidadizos. Empezamos repasando un poco el funcionamiento de los amplificadores, algo olvidado en los días de vacaciones.

Minutos más tarde continuamos con el temario. Era día de diseño con los queridos amplificadores. Lo que nos proponía el profesor era diseñar mediante pequeños módulos basados en AOs, cada uno con su función, para diseñar circuitos determinados. Algo extrañados empezamos a atender a sus palabras.

Imaginad que metemos un circuito amplificador en una caja negra, ya sabemos lo esta pieza por lo que podemos hacerla directamente para añadir a una función mayor. El módulo de circuito amplificador que hará la función de fuente dependiente, por ejemplo.

Con este concepto en mente pensamos los circuitos que podríamos usar para que, mediante pequeñas variaciones, obtuviéramos un amplio catálogo de posibilidades y operaciones.

La lista se resumió a 5 circuitos. El amplificador para multiplicidades mayores de 1, el amplificador para multiplicidades entre 0 y 1, el inversor de señal, el restador y, finalmente, el integrador. Con estos 5 módulos podemos hacer gran cantidad de combinaciones.

Pensemos en una función de red, por ejemplo: Vo = 3Vg1 - 4Vg2. Si no consideráramos estos módulos estaríamos un buen rato para obtener el circuito deseado. Pero partiendo de ellos fácilmente lo conseguiremos. Tenemos que multiplicar Vg1 por 3 y Vg2 por 4, y después restarle la segunda a la primera. Tenemos unos módulos que pueden realizar estas funciones, el amplificador y el restador. Combinándolos adecuadamente obtendremos el circuito que corresponde a ese función de red. En ese momento ya nos sentíamos un poco, como diría nuestro profesor, "Expertos en diseño con AOs".

El diseño con amplificadores estaba bien, incluso era muy práctico, pero recordemos como habíamos analizado estos circuitos con amplificadores; habíamos usado el método nodal modificado partiendo del cortocircuito virtual en las entradas del AO ya que una entrada y la salida estaban conectadas.

¿Qué pasaría si no se diera este caso? Bien, si usamos el método genérico de análisis veremos que es muy difícil obtener que el AO trabaje en la franja que hemos estudiado hasta ahora, por lo que generalmente solo podremos obtener dos resultados según las entradas. Si la entrada V+ fuera más grande que la V- a la salida tendríamos la tensión de saturación del AO en positivo. Al contrario si V- fuera más grande que V+, tendríamos a la salida la tensión de saturación negativa.

¿Cuáles pueden ser sus utilidades? Pues simplemente, puede ser usado como comparador, ya que nos dice mediante el signo de la salida cual es mayor que la otra. Si tiene más utilidades, lo veremos en la próxima clase... Be excited.