Amplificador operacional no inversor

bien ahora trabajaremos en nuestro primer circuito de amplificadores operacionales así es como se verá el circuito observa que el signo positivo está arriba en este caso vamos a tener una fuente de voltaje por aquí el más y el menos del voltaje de entrada esa es nuestra señal de entrada en la salida tenemos el voltaje salida y está conectado de esta manera una resistencia y otra resistencia a la tierra y esta vuelve a la entrada inversora analicemos este circuito y veamos lo que hace ahora sabemos que aquí se conecta la fuente de poder a estos dos puntos el símbolo de tierra significa cero votos y queremos analizar este circuito que sabemos de esto sabemos que el voltaje de salida equivale a algo de ganancia escribiré la ganancia justo aquí un número muy muy grande por de más o menos - así que tenemos esto de más es este punto de aquí y de menos es este punto de aquí y también sabemos que la corriente llamémosla y más y menos es igual a cero y esa es la corriente que pasa por aquí ésta es y menos y esta es y más y sabemos que ambas son 0 ahora lo que quiero hacer es describir lo que está sucediendo adentro de este símbolo triangular con más detalle construyendo un circuito ideal y el circuito ideal para un amplificador se ve de esta manera de menos aquí y el de más aquí este es el voltaje diferencial y de este lado tenemos un nuevo símbolo que no has visto antes usualmente dibujado con una forma de diamante y esta es una fuente de voltaje pero es un tipo especial de fuente de voltaje se llama fuente el voltaje controlada x paul es igual que una fuente de voltaje excepto por una cosa excepto que la ve en este caso el voltaje de salida es igual a la ganancia por temas menos de menos así que el voltaje es controlado por el voltaje en otro lugar y eso es lo que significa que sea controlada por voltaje bien acabamos de obtener nuestra expresión de ganancia aquí y hemos dibujado un diagrama que representa nuestra expresión de voltaje para nuestro circuito ahora específicamente aquí hemos dibujado un circuito abierto de demás y ve - así que sabemos que esas corrientes son 0 este modelo este bosquejo del circuito representa las dos propiedades de nuestro amplificador operacional tomaré un segundo aquí y dibujar el resto de nuestro circuito alrededor de este modelo pero necesito un poco más de espacio incluyamos el resto de nuestro circuito aquí tenemos nuestra fuente de voltaje conectada a b más y este es el voltaje de entrada y por aquí tenemos al voltaje de salida veamos cristal está conectado a dos resistencias y la parte de abajo está conectada a la tierra y esto estaba conectado nuestra meta ahora es encontrar el voltaje de salida en función el voltaje de entrada eso es lo que buscamos veamos si podemos hacer eso démosle a nuestras resistencias nombres llamemos a estas 1 r2 nuestros nombres favoritos de siempre y ahora que todo está etiquetado a este punto de aquí podemos llamarlo ve - nuestros nudos son de menos el voltaje a la salida y el voltaje a la entrada tenemos a de sal llave menos veamos si podemos encontrarlos lo que haría es empezar a escribir algunas expresiones denunciados que se son verdaderos por ejemplo se que el voltaje de salida equivale a a por qué más menos - eso es lo que este amplificador nos dice que es verdad ahora que otra cosa hace veamos esta cadena de resistencias aquí esta cadena de resistencias de hecho se parece mucho a un divisor de voltaje y de hecho es un muy buen divisor de voltaje recuerda que dijimos que esta corriente de aquí de cuánto es esta corriente de aquí es de 0 puedo utilizar la expresión de divisor de voltaje que se en este caso sé que ve - esta es la ecuación de divisor de voltaje es igual a x que por la resistencia de abajo recuerdas esto r 2 sobre r 1 más r 2 así que la expresión de divisor de voltaje dice que cuando tienes un conjunto de resistencia es así con un voltaje arriba y la tierra abajo esta es la expresión para el voltaje en el punto medio lo que haré ahora es tomar esta expresión y la sustituye de ahí hagamos eso ya tenemos suficiente espacio escribamos la aquí puedo decir que sí es igual a a por ve más menos el voltaje de salida x r2 sobre r1 y r2 vamos bien hasta ahí continuamos trabajando en esto de salida es igual a a por qué más o menos x r2 sobre r1 y r2 bien ahora llevaré todos los términos del voltaje de salida al lado izquierdo intentemos eso eso me da fe más de sal por r 2 sobre r uno más r2 y eso es igual a por qué y más y de hecho puedo cambiar eso ahora de más a que equivale de más es igual a d de entrada bien sigamos ahora puedo factorizar el voltaje de salida el voltaje de salida por 1 más por r 2 sobre r1 y r2 y eso equivale a por el voltaje de entrada bien nos estamos acercando y nuestro objetivo original es encontrar el voltaje de salida en términos del voltaje de entrada así que tomaré toda esta expresión de aquí y la pasaré dividiendo al otro lado para tener únicamente al voltaje de salida en este lado y al voltaje de entrada en el otro lado hagamos más espacio después de hacer eso puedo decir que el voltaje de salida es igual por el voltaje de entrada / esta expresión grande uno más por r 2 sobre uno más 2 bien esa es la respuesta esa es la respuesta el voltaje de salida es igual a una función del voltaje de entrada ahora quiero hacer una observación muy importante aquí esta será una simplificación muy útil este es el punto en el que nuestra teoría de amplificadores operacionales se vuelve muy sencilla observa lo que pasa aquí sabemos que es un número gigante y está en el orden de diez a las cinco o diez a las seis y lo que sea que tengamos aquí si nuestras resistencias son de valores normales sabemos que un número gigante por un número normal aún será un número bastante grande comparado con uno este uno es casi insignificante en esta expresión de aquí lo que haré es cancelarlo confía en mí diré no no necesito este más si este número de aquí ya es un millón diez a las seis y esta expresión es cercana a un medio entonces este total es un medio de diez a las seis o medio millón y eso es muy grande comparado con uno así que es bastante seguro ignorar al uno es muy muy pequeño ahora cuando hago eso de lo que pasa después tengo a tanto arriba como abajo en la expresión y puedo cancelar eso también así que la acb esto es bastante asombroso tenemos este circuito amplificador y de repente tengo una expresión aquí donde la ganancia no aparece la ganancia no aparece y esto en que se convierte nos queda que el voltaje de salida es igual al voltaje de entrada x que x r1 y r2 dividido entre r 2 así que nuestro amplificador nuestro circuito de retroalimentación resulta ser el voltaje de salida igual al voltaje de entrada multiplicado por una proporción de las resistencias que agregamos al circuito esta es una propiedad muy útil al trabajar con amplificadores operacionales en circuitos en amplificadores con ganancias muy grandes lo que hemos hecho es elegir la ganancia de nuestro circuito basándonos en los componentes que le agregamos a nuestro amplificador no está determinado por la ganancia del amplificador siempre y cuando la ganancia del amplificador sea muy muy grande y para amplificadores operacionales es una muy buena suposición es muy grande ahora esta expresión surgió con un signo positivo cierto todas las resistencias tienen valores positivos así que esto se refiere a un li cada tour no sol solo para hacer un ejemplo rápido cierre uno y r dos son iguales entonces acabamos con una expresión que se ve de esta manera el voltaje de salida es igual a r1 r2 r3 sobre r es igual a 2 así que la ganancia es 2 por el voltaje de entrada solo para hacer un pequeño bosquejo para recordar cómo se ve este es el el voltaje de entrada que tenemos aquí tenemos una resistencia otra resistencia hacia la tierra este es el voltaje de salida esta es la configuración de un amplificador no inversor armado con un amplificador operacional estas dos resistencias y este divisor de voltaje conectado a la entrada negativa así es como se ve el circuito amplificador no inversor y este es uno de los patrones familiares que verás una y otra vez a leer diagramas o cuando diseñen sus propios circuitos