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# 8.4: Comentarios negativos

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Si conectamos la salida de un amplificador operacional a su entrada inversora y aplicamos una señal de voltaje a la entrada no inversora, encontramos que el voltaje de salida del amplificador operacional sigue de cerca ese voltaje de entrada (he descuidado extraer la fuente de alimentación, los cables +V/-V y el símbolo de tierra para simplificar):

A medida que V en aumenta, V out aumentará de acuerdo con la ganancia diferencial. Sin embargo, a medida que aumenta la salida V, ese voltaje de salida se realimenta a la entrada inversora, actuando así para disminuir el diferencial de voltaje entre las entradas, lo que actúa para bajar la salida. Lo que sucederá con cualquier entrada de voltaje dada es que el amplificador operacional emitirá un voltaje casi igual a V in, pero lo suficientemente bajo para que quede suficiente diferencia de voltaje entre V in y la entrada (-) para amplificarse y generar el voltaje de salida.

Debido a que la ganancia del amplificador operacional es tan alta, el voltaje en la entrada de inversión se puede mantener casi igual a V in. Digamos que nuestro amplificador operacional tiene una ganancia de voltaje diferencial de 200,000. Si V es igual a 6 voltios, el voltaje de salida será de 5.999970000149999 voltios. Esto crea suficiente voltaje diferencial (6 voltios - 5.999970000149999 voltios = 29.99985 µV) para hacer que 5.999970000149999 voltios se manifiesten en el terminal de salida, y el sistema se mantiene ahí en equilibrio. Como puede ver, 29.99985 µV no es mucho diferencial, por lo que para cálculos prácticos, podemos suponer que el voltaje diferencial entre los dos cables de entrada se mantiene por retroalimentación negativa exactamente a 0 voltios.

Una gran ventaja de usar un amplificador operacional con retroalimentación negativa es que la ganancia de voltaje real del amplificador operacional no importa, siempre y cuando sea muy grande. Si la ganancia diferencial del amplificador operacional fuera 250,000 en lugar de 200,000, todo lo que significaría es que el voltaje de salida se mantendría un poco más cerca de V in (menos voltaje diferencial necesario entre las entradas para generar la salida requerida). En el circuito que se acaba de ilustrar, la tensión de salida seguiría siendo (para todos los fines prácticos) igual a la tensión de entrada no inversora. Por lo tanto, las ganancias de amplificador operacional no tienen que ser establecidas con precisión por la fábrica para que el diseñador de circuitos construya un circuito amplificador con ganancia precisa. La retroalimentación negativa hace que el sistema se autocorrija. El circuito anterior en su conjunto simplemente seguirá el voltaje de entrada con una ganancia estable de 1.

Volviendo a nuestro modelo de amplificador diferencial, podemos pensar en el amplificador operacional como una fuente de voltaje variable controlada por un detector de nulos extremadamente sensible, el tipo de movimiento del medidor u otro dispositivo de medición sensible utilizado en circuitos de puente para detectar una condición de equilibrio ( cero voltios). El “potenciómetro” dentro del amplificador operacional que crea el voltaje variable se moverá a cualquier posición que deba para “equilibrar” los voltajes de entrada inversora y no inversora para que el “detector nulo” tenga voltaje cero a través de él:

Como el “potenciómetro” se moverá para proporcionar un voltaje de salida necesario para satisfacer el “detector nulo” a una “indicación” de cero voltios, el voltaje de salida se vuelve igual al voltaje de entrada: en este caso, 6 voltios. Si el voltaje de entrada cambia en absoluto, el “potenciómetro” dentro del amplificador operacional cambiará de posición para mantener el “detector nulo” en equilibrio (indicando cero voltios), resultando en un voltaje de salida aproximadamente igual al voltaje de entrada en todo momento.