¿Sabías que un pequeño dispositivo llamado amplificador no inversor puede marcar la diferencia entre un sonido opaco y uno vibrante y potente? En este artículo, te introduciremos al fascinante mundo de los amplificadores no inversores y descubriremos juntos las múltiples aplicaciones que tienen en nuestra vida diaria. Desde la música hasta la electrónica, esta pequeña maravilla tecnológica ha revolucionado la forma en que percibimos y disfrutamos del sonido. ¡Prepárate para explorar todas las posibilidades que un amplificador no inversor tiene para ofrecerte!
A amplificador no inversor es un circuito amplificador operacional que produce una señal de salida amplificada que está en fase con la señal de entrada.
Amplificador operacional no inversor
La Figura 1 muestra la base amplificador operacional no inversor. La señal de entrada Vi se aplica directamente al terminal no inversor mientras que un lado de la resistencia R1 está conectado a la terminal inversora y el otro lado está a tierra.
Análisis
Caso-1: cuando el amplificador operacional es ideal, es decir, la ganancia de bucle abierto es infinita.
El análisis del circuito amplificador no inversor se muestra en la figura 2. Dado que el amplificador operacional es ideal y hay retroalimentación negativa, el voltaje del terminal inversor (V−) es igual a la tensión del terminal no inversor (V+ = Vi), de acuerdo con la concepto corto virtual.
V− = V+ = Vi
Las corrientes que ingresan a ambos terminales del amplificador operacional son cero ya que el amplificador operacional es ideal.
(1)
(2)
Aplicar KCL en el nodo PAG
(3)
De las ecuaciones (1), (2) y (3), tenemos
La ganancia de voltaje de lazo cerrado Av es dado por
De la ganancia de voltaje Av, podemos ver que la salida está en fase con la entrada. Otra conclusión que se puede sacar de la ecuación anterior es que la ganancia siempre es mayor que la unidad.
La señal de entrada Vi está conectado directamente al terminal no inversor y la corriente de entrada es esencialmente cero (amplificador operacional ideal), la impedancia de entrada (o resistencia) vista por la fuente es muy grande (idealmente infinita).
Caso 2: cuando el amplificador operacional tiene una ganancia finita de bucle abierto, AOL (Caso práctico)
El análisis del circuito amplificador no inversor se muestra en la figura 3. Dado que el amplificador operacional tiene una ganancia de bucle abierto finita, por lo tanto, el voltaje del terminal inversor (V−) no es igual a la tensión del terminal no inversor (V+ = 0) es decir
V− ≠ V+
Suponiendo que las corrientes que ingresan a ambos terminales del amplificador operacional son cero.
(4)
(5)
Aplicar KCL en el nodo PAG
(6)
De las ecuaciones (4), (5) y (6), tenemos
(7)
Como sabemos que,
(8)
De las ecuaciones (7) y (8), tenemos
La ganancia de voltaje de lazo cerrado Av es dado por
Por lo tanto, también podemos escribirlo como
De la ganancia de voltaje Avpodemos ver que la salida está en fase con la entrada.
Puntos importantes a recordar
1. La ganancia de voltaje de bucle cerrado Av del amplificador operacional no inversor también depende de los valores de R2 &R1
2. La ganancia de voltaje de bucle cerrado Av de un amplificador no inversor es mayor que la unidad.
3. La señal de salida está en fase con la señal de entrada como la ganancia de voltaje de bucle cerrado Av es positivo.
4. Dado que la salida y la entrada están en la misma fase, el cambio de fase es cero.
Aplicaciones de amplificador no inversor
1. Se utiliza donde se requiere la salida amplificada en fase con la entrada.
2. Puede usarse para realizar estimulación matemática como un sumador.
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