Otras carreras Amplificador Operacional ideal

[Visitante]

Imaginemos que tengo un amplificador operacional por el que circula una corriente como la de la gráfica, me dicen que tengo que suponer que es ideal y dibujar la gráfica de la tension de salida V0. Yo interpreto que si es ideal la tensión de salida es nula pero, mi duda es si es solo nula cuando se encuentra en el intervalo [-5V, 5V] al ser estas las tensiones características del amplificador de la figura.

[Abdulai]

Imaginemos que tengo un amplificador operacional por el que circula una corriente como la de la gráfica, me dicen que tengo que suponer que es ideal y dibujar la gráfica de la tension de salida V0. Yo interpreto que si es ideal la tensión de salida es nula ...

No caballero, es un seguidor de tensión.

$v_o(t) = v_i(t)\quad,$ si $-5<v_i(t)<5$
$v_o(t) = 5\quad,$ si $v_i(t)\ge 5$
$v_o(t) = -5\quad,$ si $v_i(t)\le -5$

Y eso porque es ideal, uno real en general se destruye cuando la entrada supera en 0.7V la alimentación.

[Julián]

Yo interpreto que si es ideal la tensión de salida es nula

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¿Por qué?

Hay 3 características principales de un amplificador operacional: Impedancia de entrada (entre puerta inversora y no inversora) tiende a infinito, ganancia tiende a infinito e impedancia de salida tiende a cero. Dejando de lado el ancho de banda, etc.

Así pues, en la práctica tenemos impedancia de entrada del orden de los 10MOhms, ganancia del orden de 10000 y impedancia de salida del orden de los Ohms.

Si la impedancia de entrada (entre puerta inversora y no inversora) tiende a infinito, eso implica que no habrá corriente y por lo tanto caida de tensión. Por lo que si V+=vi(t) entonces al no haber caida de tensión: V+=V-=Vi(t)=Vo(t).

Además la tensión de salida jamás superará a la tensión de alimentación. Ahí cuando es aprox 1 V menor, hay saturación del amplificador.

[Alriga]

Hola laranga22 , usa tus conocimientos previos para demostrarte a ti misma que ese circuito es un "seguidor de tensión" o "buffer" como también se le llama, tal como te explican Abdulai y Julián :

Partimos del circuito general de un amplificador operacional con realimentación negativa. Consideramos que el amplificador operacional es ideal mientras se cumpla que $| v_i | < 5 \ V$. Entonces la corriente que entra por el terminal negativo es nula $i_{-}=0$ . Entonces $v_{-}$ es un divisor de tensión de $v_0$

$v_{-}=v_0 \ \dfrac{R_1}{R_1+R_2}$

Por ser el amplificador operacional ideal, también se cumple que $v_{+}=v_{-}$

Y como la señal de entrada la inyectamos directamente en el terminal positivo del OPAMP:

$v_{+}=v_i$

Por lo tanto podemos escribir.

$v_i=v_0 \ \dfrac{R_1}{R_1+R_2}$

Despejamos el voltaje de salida:

$v_0=v_i \ \dfrac{R_1+R_2}{R_1}$

Operando:

$$v_0=\left ( 1+ \dfrac{R_2}{R_1} \right ) \ v_i$$

En esta aplicación:

$R_1=\infty$

$R_2=0$

Por lo tanto:

$$v_0=v_i$$

c.q.d. Es un seguidor de tensión. Ahora para completar el ejercicio, ten en cuenta lo que te explican los compañeros arriba, que el OPAMP se satura cuando la tensión de entrada supera en valor absoluto los 5 V de la tensión de alimentación.

Un último consejo si estás estudiando estos temas, si clickas la etiqueta que sale en el primer post del hilo que dice amplificador operacional encontrarás otros ejercicios similares que se han resuelto en el foro, y que te puede ser útil repasar.

Saludos.

[Visitante]

Vale, muchas gracias por las aportaciones amigos; es la primera vez que estudio electrónica y estoy algo verde en algunos conceptos, echaré un ojo también a la etiqueta que me has mencionado Alriga , gracias!!

[Visitante]

Si el OP AMP fuese de tipo rail to rail podría llegar a superar los 5V ?? Por que tengo en los apuntes que los de este tipo pueden operar cerca de los voltajes de alimentación

[Abdulai]

Si el OP AMP fuese de tipo rail to rail podría llegar a superar los 5V ?? Por que tengo en los apuntes que los de este tipo pueden operar cerca de los voltajes de alimentación

Para que la salida sea mayor que la alimentción debería incorporar un mecanismo elevador de tensión, cosa que no tienen ni tiene sentido que tenga un dispositivo de usos generales.
Otra cosa es con las entradas, que dependiendo del operacional podes llegar 0,6V por encima y por debajo de la alimentación.

La salida en los rail to rail llegan aproximadamente a 30mV de la alimentación, a diferencia de los "comunes" que llegan hasta ~1.5...2V menos de la alimentación, o los de fuente simple, ej: LM324 que va de unos 20mV a Vcc-1.5V

En los comunes también tenes limitaciones en la excursión de las entradas.