UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Topologías internas de un amplificador operacional y dispositivos relacionados
y VREF. El primer paso para calcular el valor de VOUT es determinar cuáles son los lazos de
realimentación asociados al diagrama de fig. 4.32. Puede observarse que un lazo de
realimentación sale del nudo 1, llega al 3 y vuelve al 1. Este lazo se simbolizará como 131. Los
lazos restantes son 242, out5out y 14231.
A continuación, hay que determinar los caminos que unen todas la fuentes con el nudo de
interés, que es en este caso la tensión de salida OUT . Puede verse que estos caminos son:
- V+: V+→2→3→O, V+→2→4→6→5→O, V+→2→3→1→4→6→5→O
- V+: V-→1→3→O, V-→1→4→6→5→O, V+→1→4→2→3→O
- VREF: VREF→6→5→0
La aplicación de la fórmula de Mason [Kuo96] permite determinar fácilmente cual es la
ganancia de cada una de las fuentes. Para simplificar los cálculos, se aceptará que todas las
ganancias en lazo abierto de los operacionales son exactamente iguales. En este caso, se deduce
que la tensión de salida es:
( )
V = α· V − V + β·
V
(4.61)
OUT + − REF
siendo los parámetros α, β y γ :
−1
1+ 2· k+ A · ( 2k+ 1)
( ) ( )
α =
1 + A · 2k+ 4 + A · 4k+ 5 + 2· k A
−1 −2 2 −3
1
=
1 + A · 2k+ 4 + A · 4k+ 5 + 2· k A
β −1 −2 2 −3
( ) ( )
(a) (b)
119
(4.62a)
(4.62b)
Fig. 4.33: Ganancia de amplificadores de instrumentación en función de la ganancia en lazo abierto de los amplificadores
operacionales internos (4.62). En (a), G D =1 y en (b), G D =100. En este caso, α debe multiplicarse por 100.
Estas expresiones se han representado en fig. 4.33 para k = 0 (GD = 1) y k = 49.5 (GD =
100).Por simplicidad, se ha supuesto que todas las ganancias en lazo abierto son iguales a A. Se
ha dividido el valor de la función por el valor límite cuando A ∞ para que todas las
representaciones tuviesen la misma escala.