Ultima edición el 16 septiembre, 2021 por JORGE CABRERA BERRÍOS
Retroalimentación negativa en amplificador operacional
Obtenemos retroalimentación negativa en un amplificador operacional conectando el terminal de salida de un amplificador operacional a su terminal de entrada inversora a través de una resistencia adecuada como se muestra a continuación. La ganancia de un amplificador operacional con retroalimentación negativa se llama ganancia de bucle cerrado .
Ganancia de bucle cerrado del amplificador operacional
Cuando conectamos una resistencia de retroalimentación y una resistencia en serie con el terminal de entrada inversora de un amplificador operacional como se muestra en la imagen de arriba, la ganancia del sistema simplemente se convierte en la relación negativa de la resistencia de retroalimentación a la resistencia de entrada. El amplificador operacional tiene su propia ganancia. La ganancia es prácticamente muy grande e idealmente es infinita. Podemos imponer una ganancia predeterminada al sistema independientemente de la propia ganancia del amplificador operacional (ganancia de bucle abierto). Hacemos esto eligiendo los valores apropiados de la resistencia de entrada en serie (R i ) y la resistencia de retroalimentación (R f ). La ganancia del sistema de amplificador operacional debe ser
Para comprender la ganancia de bucle cerrado de un amplificador operacional 741 , veamos un ejemplo. El amplificador operacional 741 tiene los siguientes parámetros.
Parámetro | Valor |
Ganancia de bucle abierto | 2 × 10 5 |
Resistencia de entrada | 2 MΩ |
Resistencia de salida | 5 Ω |
Encontremos la ganancia de bucle cerrado del amplificador operacional cuando conectamos una resistencia de 10 kΩ en serie con el terminal inversor y una resistencia de 20 kΩ como ruta de retroalimentación.
El circuito equivalente del amplificador operacional con fuente de entrada será el que se muestra a continuación,
Supongamos que el voltaje en el nodo 1 es v. Ahora se aplica la ley de corriente de Kirchhoff en este nodo. obtenemos,
Ahora , al aplicar la ley de corriente de Kirchhoff en el nodo 2, obtenemos,
Ahora, de la figura se encuentra que,
De la ecuación (i) y (ii) obtenemos,
Entonces, la ganancia de bucle abierto del amplificador operacional es, 2 × 10 5 .
mientras que la ganancia de lazo cerrado llega a solo 2.
Tomemos otro ejemplo de ganancia de bucle cerrado de un amplificador operacional .
El circuito equivalente del circuito del amplificador operacional 741 anterior se puede volver a dibujar como,
Ahora, considere que el voltaje en el nodo 1 es v aplicando la ley de corriente de Kirchhoff en el nodo 1. Obtenemos,
Ahora, aplicando la ley de corriente de Kirchhoff en el nodo del circuito equivalente, Obtenemos,
Ahora, de
la ecuación (iii) y (iv), obtenemos,
Entonces, la ganancia de bucle cerrado del circuito del amplificador operacional anterior es 8.
Entonces, se aclara que al elegir una resistencia adecuada para la retroalimentación en un circuito del amplificador operacional, puede imponer su ganancia deseada.