Amplificador operacional

Unamplificador operacional, (tamén chamado op-amp ou "operacional"), é un amplificador de alta ganancia con entradas diferenciais e normalmente unha soa saída.. Normalmente esta alta ganancia é controlada utilizando realimentación negativa en aplicación como amplificador.

Varios operacionais en configuración de 8 pins ("DIPs")

Os operacionais están entre os dispositivos electrónicos máis utilizados, tanto como compoñentes (ver imaxe) como integrados en circuítos impresos.

Notación

Esquema dun operacional

Os símbolos utilizados para un operacional son similares ao da imaxe, onde:

• $V_{\!+}$: entrada non inversora
• $V_{\!-}$: entrada inversora
• $V_{\!{\text{out}}}$: saída
• $V_{{\text{S}}\!+}$: alimentación: polo positivo
• $V_{{\text{S}}\!-}$: alimentación: polo negativo

Funcionamento

Idealmente, o operacional amplifica a diferenza entre a entrada $V_{\!+}$ e a $V_{\!-}$, a entrada diferencial, obténdose á saída:

$V_{\!{\text{out}}}=(V_{\!+}-V_{\!-})\,G_{\text{open-loop}}$

onde$V_{\!+}$ é a tensión na entrada non inversora, $V_{\!-}$ a tensión an entrada inversora e $G_{\text{open-loop}}$ é a ganancia en lazo aberto (open-loop, sen realimentación) do amplificador.

Operacional con entrada inversora posta aterra a través dunha resistencia; sinal na entrada inversora e sen retroalimentación

Sen realimentación, funciona como un interruptor.

Circuíto non inversor estándar con dúas resistencias

Con realimentación negativa via R_f.

A magnitude de $G_{\text{open-loop}}$ é moi grande—rara vez inferior a 1 millón e polo tanto unha diferenza pequena entre $V_{\!+}$ e $V_{\!-}$ (uns microvolts) leva á saturación, onde a voltaxe de saída é a máxima que pode proporcionar o circuíto.

Se non se usar realimentación negativa, o operacional funciona como un comparador ou interruptor

Con realimentación positiva pódese producir oscilación ou histérese.

Funcionamento con realimentación negativa

Se existe realimentación negativa e a saída non está saturada,

1. as dúas entradas está á mesma tensión;
2. non circula corrente polas entradas.

Estas regras son para amplificadores ideais pero pódense aplicar á maioría das situacións reais