UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

V
V
Topologías internas de un amplificador operacional y dispositivos relacionados
OOS
IOS = (4.64)
GD
Fig. 4.34 muestra la estructura de un amplificador de instrumentación en el que se han
añadido las tensiones de offset y las corrientes de polarización de los amplificadores
operacionales internos. Aceptando que los amplificadores operacionales tienen ganancia no
infinita, se deduce que las tensiones de nudo del circuito son:
V = V − G · V
(4.65a)
1 OS ,1
−1
1 3
V = V − G · V
(4.65b)
2 OS,2
−1
2 4
( )
V3 kV · 2 1 k · V1 R· IB1, −
=− + + + (4.65c)
( )
V4 kV · 1 1 k · V2 R· IB2, −
=− + + + (4.65d)
V = V − G V + V
(4.65e)
−1
5 6 3 · OUT OS ,3
1 1
V6 = V4 − R· I B3,
+
(4.65f)
2 2
V =− V + 2· V + R· I −
(4.65g)
OUT 3 5 B3,
Siendo k = R/RG. El diagrama de flujo asociado a este sistema de ecuaciones se representa
en fig. 4.35. Aplicando la fórmula de Mason, se deduce que la tensión de offset de salida es:
( ,2 ,1) ( 2, − 1, − ) ,3 ( 3, + 3, −)
121
( )
V = V = α· V − V + β· R· I − I + γ·
2· V −R I − I (4.66)
OOS OUT OS OS B B OS B B
siendo:
−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
( ) ( )
−1 + A ( k+ −2
) + A ( k+
)
( ) ( )
1 · 2 1 · 1
γ =
1 + A · 2k+ 4 + A · 4k+ 5 −2·
k A
−1 −2 2 −3
2
(4.67a)
(4.67b)
(4.67c)
Se ha asumido que todas las ganancias en lazo abierto son iguales. Aceptando que la
ganancia en lazo abierto es elevada, las expresiones anteriores se pueden reducir a:
( )
−1
( 1 2· k) 1 A · ( 2k 3)
α ≈ + − + (4.68a)
β
γ
( )
−1
≈1 − A · 2k+ 4
(4.68b)
−1
≈1− 2A
(4.68c)
En el caso de que las entradas de los amplificadores operacionales sean de tipo JFET,
pueden ser despreciadas IB1,- e IB2,-. En cambio, esto no puede hacerse con las corrientes IB3,+ e