Amplificador inversor | Es circuito y aplicación como amplificador de transresistencia.

Como hemos visto en las discusiones anteriores, la ganancia de bucle abierto de un amplificador operacional (amplificador operacional) puede ser extremadamente alta, alrededor de 1,000,000 o más. Esta ganancia muy alta hace que el amplificador operacional sea muy inestable, y una señal de entrada muy pequeña, incluso si están en μV, es suficiente para hacer que el voltaje de salida aumente a niveles incontrolables donde se saturan, y perdemos completamente el control sobre la salida. Por lo tanto, vamos a estudiar sobre la retroalimentación y el amplificador inversor como solución a los problemas relacionados anteriormente.

Saturación

Antes de aprender sobre el amplificador inversor, debemos conocer los comentarios y lo que se entiende por saturación. El voltaje de salida de un amplificador operacional está limitado a un valor mínimo y máximo, que es casi igual al voltaje de alimentación suministrado.

amplificador inversor
Terminales de entrada del amplificador operacional: entrada del amplificador inversor y entrada del amplificador no inversor

La conexión de la salida a la entrada mediante cableado externo se conoce como conexión de retroalimentación. Generalmente hay dos tipos de comentarios: comentarios positivos y comentarios negativos.

configuración de retroalimentación

Retroalimentación negativa y configuración del amplificador operacional inversor

Configuración de retroalimentación negativa

Si la retroalimentación está conectada al terminal de entrada del amplificador inversor (negativo) del amplificador operacional, usando una resistencia adecuada llamada resistencia de retroalimentación, entonces la retroalimentación se conoce como retroalimentación negativa. Y, si la conexión de retroalimentación se realiza entre la salida y el terminal no inversor (positivo) del amplificador operacional a través de una resistencia de retroalimentación adecuada, entonces se conoce como retroalimentación positiva. En la mayoría de las aplicaciones del amplificador operacional, la retroalimentación negativa es la más utilizada.

La retroalimentación negativa da como resultado un valor diferente de voltaje en la entrada inversora (-ve), lo que da como resultado una nueva señal en lugar de la señal de entrada real, ya que el voltaje del terminal inversor será la suma de los voltajes y el voltaje de retroalimentación negativa proveniente del terminal de salida. Por lo tanto, para separar la señal de entrada real de la señal de entrada del terminal inversor, una resistencia de entrada, R1 esta siendo usado.

Si contemplamos un circuito equivalente ideal, la ganancia de voltaje de circuito cerrado es

Específicamente, si el voltaje de salida es VO, en ese momento

La ganancia A será infinita; el voltaje V1 idílicamente resulta ser igual a V2. Esto se significa como una condición de cortocircuito virtual. Un cortocircuito virtualmente muestra que si el voltaje está en uno y solo de los terminales de entrada, actuará automáticamente en el otro terminal de entrada debido a una ganancia infinita o prácticamente muy alta. El terminal no inversor 2 está conectado a tierra, por lo que V2= 0 y V1 = 0. Por lo tanto, el terminal 1 está virtualmente conectado a tierra, lo que significa que en realidad representa cero voltios incluso sin estar conectado a tierra.

Inversión de la configuración y funcionamiento del amplificador

amplificador inversor
Inversión de la configuración del amplificador operacional

Actual i1 a través de R1 se puede dar como:

Esta corriente yo1 no puede entrar en amplificador operacional, ya que un amplificador inversor ideal tiene una resistencia de entrada infinita y, por lo tanto, consume corriente cero. ¡Por lo tanto, yo! pasará por la resistencia R2 y se dirigirá hacia el terminal no. 3.

Aplicando la ley de ohm, podemos determinar Vcomo:

Vo V =1 - yo1R2

     = 0 -

Por lo tanto, la ganancia de voltaje de circuito cerrado es:

Como observamos que el –ve acompaña al término de ganancia de lazo cerrado, por lo tanto, esta configuración del amplificador operacional se reconoce como la configuración inversora.

Debido al concepto de tierra virtual, la resistencia de entrada se define como RV =i/i= R1

La ecuación para el voltaje de salida (Vo) implica que el circuito funciona de forma lineal para una ganancia constante del amplificador Av como Vo V =i x Av. Esta propiedad es muy útil para convertir una señal de pequeña magnitud en una señal de voltaje mucho mayor. Y como no hay condensadores en el circuito del amplificador operacional inversor, por lo tanto, los voltajes de entrada y salida, así como las corrientes en las resistencias, pueden ser señales de CC y, por lo tanto, el amplificador operacional también podrá amplificar las señales de CC. .

Aplicación de amplificador inversor

¿Qué es el amplificador de transresistencia?

Amplificador de transresistencia o convertidor de corriente a voltaje

Una aplicación muy útil de un amplificador operacional inversor es la de un amplificador de impedancia trans o un convertidor de corriente a voltaje. Se emplea una resistencia trans o un amplificador operacional de impedancia trans como un circuito convertidor de corriente a voltaje. Estos se utilizan ampliamente en el diseño de circuitos, ya que es bueno convertir una corriente muy pequeña generada por un circuito o sensor en un voltaje de salida proporcionado suficientemente alto.

Amplificador de transresistencia
Amplificador de transresistencia o convertidor de corriente a voltaje

Considere el circuito de la figura. La resistencia de entrada Ri en el nodo virtual es RV =1/i1 = 0 como se estudió antes.

La actual i1 es esencialmente igual a yos y entonces,

i= iYo oss

Y V= -i2Rf = -IsRf

El voltaje de o / p es directamente proporcional a la corriente de señal y la resistencia de retroalimentación Rf es equivalente a la relación entre el voltaje de salida y la corriente en el terminal de entrada.

Aprenderemos sobre el amplificador no inversor en la próxima sección.

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Sobre Amrit Shaw

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