UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 4
activa (p.e., eq. 3.12b-3.15b). El resto son parámetros propios de los transistores que forman el
par diferencial.
La etapa de ganancia puede ser tanto un par diferencial, que amplifica una diferencia de
tensiones, como un transistor Darlington en configuración de emisor común (fig. 4.10), que
amplifica corrientes. La ganancia de esta red depende del tipo de carga. En general, se va a
cumplir que:
∂VOUT
=−hFE,1
· hFE,2· RL
(4.27)
∂IIN
Siendo IIN la corriente de entrada del par Darlington y hFE,X la ganancia en corriente de los
transistores. RL es la resistencia de carga, que coincide con RC si la carga es puramente resistiva
o, si la carga es activa, con la resistencia de salida de la fuente de corriente RE. Según (4.12)-
(4.15), esta resistencia es proporcional al cociente entre la tensión Early del transistor bipolar de
salida y su corriente de colector.
Con los datos anteriores, puede determinarse de forma aproximada la ganancia en lazo
abierto de los amplificadores operacionales según su topología. Imaginemos que tenemos un par
bipolar con carga resistiva, seguido a continuación por un par diferencial con carga activa y con
una etapa de salida clase AB. En este caso, la ganancia en lazo abierto sería:
G
αI
R V
EE, IN C, IN EAR, GAIN
OL = ·
(4.28)
2· VT IEE,
GAIN
Imaginemos ahora que utilizamos un par JFET con carga resistiva seguido por un par
Darlington cargado con una resistencia. En este caso, la ganancia en lazo abierto sería:
2 I I
G = h h R
(4.29)
DSS , IN EE, IN
OL · FE,1 · FE,2 · L
VPIN
,
En definitiva, se pueden combinar distintas etapas de entrada y distintas de ganancia y
deducir fácilmente cual es el valor de la ganancia en lazo abierto.
4.3.5 Frecuencia de ganancia-unidad. Modelo del polo dominante
La existencia de capacidades en el interior de un amplificador tiene como consecuencia que
el valor de la ganancia disminuye a altas frecuencias. Un problema que aparece es que haya
varios polos haciendo que el sistema tenga un margen de ganancia muy bajo o nulo. Este
problema se suele solucionar añadiendo un condensador adicional CX entre la entrada y la salida
de la etapa de ganancia (Fig. 4.19). Por ejemplo, una etapa de ganancia basada en un par
Darlington se convertiría en estable con la adición del condensador anterior (Fig. 4.20).
La adición del condensador tiene como objetivo introducir un nuevo polo en una frecuencia
mucho más baja que los polos naturales del sistema. En la práctica, el amplificador tendrá un
único polo. La ventaja de este método es que el amplificador es absolutamente estable puesto
que la teoría de la realimentación establece que los sistemas de un único polo tienen un margen
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