UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Topologías internas de un amplificador operacional y dispositivos relacionados
IS- son similares pero referidas al otro transistor. En definitiva, la tensión de offset de la entrada
está causada por las leves diferencias entre los valores de las intensidades de colector y las
pequeñas variaciones en el tamaño y dopado de la base, que modifican los valores de hFE y de IS.
En general, los amplificadores operacionales de entrada bipolar tienen una tensión de offset
muy baja que no suele superar los 2 mV de error. En cambio, los amplificadores de entrada JFET
muestran una tensión de offset mucho mayor, que puede alcanzar en algunos casos 20 mV. La
causa está en que la tensión de offset en estos amplificadores depende de la diferencia de valores
entre las tensiones de pinch-off de los transistores FET de la entrada [Gra95, pp. 252] y ésta suele
ser muy difícil de ajustar con exactitud durante el proceso de fabricación.
El valor que se suele usar para describir la tensión de offset de un amplificador de entrada
JFET es:
1/ 2 1/ 2
⎛ I ⎞ ⎛
D I ⎞
+ D−
OS = ( P, + − P, − ) − P, + ⎜ +
⎜
⎟ P,
−
I ⎟
⎜
⎟
DSS , + I ⎟
DSS , −
V V V V V
(4.23)
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
Donde VPX es la tensión de pinch-off del transistor X, IDX la corriente que lo atraviesa e
IDSS,+ la corriente de saturación.
Las expresiones (4.22) y (4.23) dejan ver una doble naturaleza del origen de la tensión de
offset. En primer lugar, existe una dependencia de parámetros internos, como las tensiones de
pinch-off o la corriente de saturación inversa de las uniones BE. Por otro lado, se observa una
dependencia explícita de las condiciones de polarización ya que los términos IC+, IC-, ID+ e IDson,
en realidad, las corrientes de cada una de las ramas del par diferencial.
4.3.2 Razón de Rechazo de las fuentes de alimentación (PSRR)
De acuerdo con (4.5), las razones de rechazo del modo común son coeficientes que dan
cuenta de la relación existente entre la tensión de offset de la entrada y las fuentes de
alimentación. En general, estos coeficientes se definen como:
∂V ∂V
PSRR = PSRR =
OS OS
+
∂VCC − VEE =−15
−
∂VEE
VCC=+
15
99
(4.24a-b)
Para comprender este fenómeno, recordemos que, según (4.22) y(4.23), la tensión de offset
de un amplificador operacional es función de las corrientes que atraviesan cada una de las ramas.
Evidentemente, la relación exacta entre las alimentaciones depende de la topología interna exacta
del par diferencial. Sin embargo, el dibujo de fig. 4.18 permite conocer el origen.
Empecemos estudiando en primer lugar la dependencia con la tensión de alimentación
negativa -VEE. La corriente que polariza el par diferencial es IEE * , que es el resultado de reflejar la
corriente IEE en el espejo simple formado por Q3 y Q4, estando recogida la relación entre estas
dos corrientes en (4.12). Sin embargo, en esta expresión se supuso que el coeficiente Early
λ =VEAR -1 era nulo. Si aceptamos ahora que no es así, se deduce que: