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Amplificador Operacional inversor en CA (AC) El amplificador operacional inversor en CA amplifica e invierte (ver el signo menos) una señal de corriente alterna.

En este caso la señal alterna de entrada sale amplificada en la salida, pero también desfasada 180° (invertida). La ganancia de tensión se obtiene con la fórmula: AV = -Vsal/Vent y AV = -R2/R1 Si Vent = 0.1 V = 100 mV y Vsal = -10 V, entonces AV = -10 / 0.1 = -100. Las magnitudes de la señales alternas se pueden medir en tensión pico, pico-pico o RMS.

Respuesta de frecuencia del amplificador inversor El amplificador operacional no amplifica de la misma manera para todo el rango de frecuencias. Conforme la frecuencia de la señal a amplificar aumenta, la capacidad del Amplificador Operacional para amplificar disminuye.

Hay una frecuencia para la cual la ganancia de tensión ha disminuido al 70.7 % de la ganancia a frecuencias medias. (la ganancia a disminuido en 3 dB. (decibeles)). Esta es

la frecuencia de corte y nos indica el límite superior del ancho de banda (BW) de este Op. Amp.

Saturación Si se aumenta la señal de entrada en amplificador operacional, aumentará también la salida. Pero hay un límite máximo al que puede llegar la salida (aproximadamente entre 1.5 y 2 voltios menos que la tensión entregada por las fuentes de alimentación). Después de esta tensión, aunque aumentemos la entrada la salida no aumentará. Entonces hay una señal de entrada máxima que hará que la señal de salida llegue también a su máximo. (máximo permitido por la fuente). Si señal de entrada es mayor a ésta se produce la saturación y la tensión de salida será recortada en los picos negativos y positivos. Ver la figura.

Tierra virtual Cuando un amplificador operacional no está saturado, trabaja en condiciones normales. Así la diferencia de tensión entre la entrada inversora y tierra es casi 0 voltios. Entonces se dice que la entrada inversora es una tierra virtual. Si el amplificador entra en saturación, lo anterior ya no es cierto, pues aparece una tensión entre la entrada inversora y tierra.

AMPLIFICADOR INVERSOR Un amplificador operacional conectado en una configuración inversora decir cuando la señal de salida es desfasada en 180° con respecto a la señal de entrada. Para lograr esto, es necesario que la señal se aplica a el borne inversor, que está marcado por el signo - (menos). El diagrama de un amplificador es la siguiente:

Observamos que la configuración es del tipo de lazo cerrado, que se dice lazo cerrado cuando parte de la señal de salida es reconducido en la entrada, es decir, tiene una retroalimentación o reacción; en nuestro caso la reacción es de tipo negativo, ya que la señal se muestra en el borne inversor. En el esquema ve es la tensión aplicada en la entrada, vs es la tensión obtenida en la salida; R1 y R2 son dos resistores conectados en serie, a fin de formar un divisor. En la práctica, la tensión aplicada al borne inversor no es ve pero v1, es decir, la tensión entre el borne inversor y masa. Pero v1 es una muy pequeña tensión se compara con la vi y la vs, entonces podemos asumir v1  0. Además, ie es la corriente de entrada, que circula en R1; i2 es la corriente que fluye en R2 . Puesto que el amplificador operacional tiene una ganancia alta, es decir, es suficiente una pequeña corriente o tensión de entrada para ponerlo en la saturación, podemos suponer que la corriente absorbida por el operacional no es nada, y luego i1 i2 En última instancia debido a que el borne inversor no tiene tensión y la corriente cero, se dice que hay una masa virtual. Para calcular, entonces, la ganancia tensión Av que es: AV = vs ve es decir, la relación entre la tensión de salida y la tensión de entrada, primero calculamos:

ve = R1 i1 y luego: vs = - R2 i2 Donde el signo - tiene en cuenta que la tensión de salida es esfasada de 180° con respecto a la entrada. Obtenemos: Av =

vs = - R2 i2 ve

R1 i1

=-

R2 . R1

En última instancia en la configuración de la inversión de la ganancia de tensión es: Av = -

R2 . R1

es decir, es igual a la relación entre R2 y R1 signo cambiado. El signo menos tiene en cuenta el desfasamiento entre la tensión de entrada y la tensión de salida.

AMPLIFICADOR INVERSOR Se llama así este montaje porque la señal de salida es inversa de la de entrada, en polaridad, aunque pude ser mayor, igual o menor, dependiendo esto de la ganancia que le demos al amplificador en lazo cerrado. La señal, como vemos en la figura, se aplica al terminal inversor o negativo del amplificador y el positivo o no inversor se lleva a masa.La resistencia R2, que va desde la salida al terminal de entrada negativo, se llama de realimentación.

En todo A.O. podemos decir que:

Por tanto si:

con lo cual las corrientes I1 e I2:

Como quedamos que Vx=0 quedará:

Al ser Ix=0, entonces: I1=I2 y por lo tanto:

Al final tenemos:

Fórmula que nos indica que la tensión de salida Vo es la tensión de entrada Vi multiplicada por una ganancia R2/R1. El signo negativo de la expresión indica la inversión de fase entre la entrada y la salida. - Impedancia de entrada:

- Impedancia de salida: