UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Topologías internas de un amplificador operacional y dispositivos relacionados
Por otra parte, en ap. 4.3.3 se mostró un ejemplo de un espejo de corriente que polariza la
etapa de entrada y cuya corriente de salida depende de la tensión de alimentación negativa. Por
tanto, es factible que el consumo de corriente esté relacionado con las tensiones de alimentación
aunque, cuanto mayor sean las tensiones Early, menor es esta dependencia.
4.4 Amplificadores de Instrumentación
El amplificador operacional es un dispositivo extraordinariamente útil para el tratamiento
de señales eléctricas. Son capaces de amplificar señales, reducirlas, actuar como seguidores de
tensión, sumarlas o restarlas, hacer el logaritmo neperiano, etc. Sin embargo, es imposible
construir un amplificador diferencial con alto valor de CMRR y alta impedancia de entrada con
un único operacional y resistencias. Esta operación es vital en gran cantidad de circuitos de
instrumentación y esta necesidad condujo al desarrollo de un nuevo dispositivo: el amplificador
de instrumentación.
Un amplificador de instrumentación es un amplificador diferencial cuya salida está referida
a un terminal llamado de referencia y cuya ganancia está controlada por una resistencia externa
[Kit00]. Deben contar con una altísima impedancia de entrada, una ganancia del modo común
mínima, un bajo nivel de ruido y la entrada de referencia puede conectarse a la tierra del sensor
medido, a la guarda de un cable coaxial, etc.
La construcción de los amplificadores de instrumentación puede llevarse a cabo mediante
dos estrategias: Una consiste en el uso de circuitos integrados basados en el amplificador
operacional y otra en la implementación directa del amplificador.
(a) (b)
Fig. 4.29a-b: Estructuras de un amplificador de instrumentación. La primera figura representa la estructura clásica de un
amplificador de instrumentación. La segunda es una estructura con menor cantidad de componentes.
Existen gran cantidad de redes basadas en amplificadores operacionales que funcionan
como amplificador de instrumentación [Pey93]. Estas redes pueden tener dos o tres
amplificadores operacionales, un número variado de resistencias, etc. Sin embargo, la red más
popular es la estructura clásica de tres amplificadores operacionales (Fig. 4.29a) [RisAD]. Esta
red tiene la ventaja de que es extraordinariamente simétrica lo que le proporciona una ganancia
controlable por una resistencia externa y un alto valor de CMRR si las resistencias están
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