8.1: INTRODUCCIÓN

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James K. Roberge
Massachusetts Institute of Technology via MIT OpenCourseWare

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Este capítulo presenta algunas de las configuraciones de circuito que se utilizan para el diseño de amplificadores operativos de alto rendimiento. Esta breve exposición no puede hacer diseñadores operacionales-amplificadores de todos nosotros, ya que una experiencia considerable aunada a una pizca de brujería parece esencial para el proceso de diseño. Afortunadamente, hay poca necesidad de llegar a ser altamente competente en esta área, ya que un surtido continuamente actualizado de excelentes diseños está disponible comercialmente. Sin embargo, el rendimiento óptimo solo se puede obtener de estos circuitos cuando se aprecian sus capacidades y limitaciones. Además, esta es un área donde las buenas prácticas de diseño han evolucionado en un grado notable, y las técnicas utilizadas para el diseño de amplificadores operativos suelen ser valiosas en otras aplicaciones.

La etapa de entrada de un amplificador operacional generalmente consiste en un amplificador diferencial de transistor bipolar que proporciona la conexión de entrada diferencial y la deriva baja esencial en muchas aplicaciones. El diseño de este tipo de amplificador fue investigado en detalle en el Capítulo 7. La etapa de entrada normalmente va seguida de una o más etapas intermedias que se combinan con ella para proporcionar la ganancia de voltaje del amplificador. Algún tipo de amplificador de búfer que aísla la etapa final de ganancia de voltaje de las cargas y proporciona baja impedancia de salida completa el diseño. Las configuraciones que se utilizan para las etapas intermedia y de salida se describen en este capítulo.

La interacción entre una serie de consideraciones de diseño contradictorias conduce a un circuito completo que refleja una serie de compromisos de ingeniería. Por ejemplo, una manera sencilla de proporcionar la característica de ganancia de alto voltaje de los amplificadores operativos es usar varias etapas de ganancia de voltaje. Sin embargo, veremos que el uso de múltiples etapas de ganancia complica el problema de asegurar la estabilidad en una variedad de conexiones de retroalimentación. De igual manera, la dinámica de un amplificador se mejora normalmente por el funcionamiento a niveles de corriente quiescente más altos, ya que la respuesta de frecuencia de los transistores aumenta al aumentar la corriente de polarización hasta alcanzar niveles bastante altos. Sin embargo, la operación a niveles de corriente más altos deteriora las características de rendimiento d-c. Algunas de las pautas utilizadas para resolver estos y otros conflictos de diseño se describen en este capítulo y se ilustran con el circuito de ejemplo descrito en el Capítulo 9.