UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 4
4.5.4.3 Influencia de las no idealidades del amplificador operacional
Para conocer de forma exacta cómo afectan las no idealidades del amplificador operacional
a la tensión de salida de la referencia de tensión, habría que sustituirlo en fig. 4.42 por un
subcircuito formado por una fuente diferencial de tensión, una tensión de offset y corrientes de
polarización. Desgraciadamente, el sistema de ecuaciones que rige su comportamiento se vuelve
tan complejo que su resolución es imposible.
Por este motivo, se va a realizar un estudio cualitativo para determinar cuál es el efecto de
los parámetros del amplificador operacional real. En primer lugar, vamos a estudiar la tensión de
offset de la entrada. Imaginemos que inicialmente la tensión de offset es nula y que las corrientes
que circulan a través de los colectores de Q2 y Q1, IC1 e IC2, son iguales. A continuación, se
supone que se produce un incremento de la tensión de offset. A consecuencia de esto, la tensión
V- disminuye y se incrementa la corriente de colector de Q2, IC2. Esta corriente atraviesa el
transistor y llega al nudo 1, donde se suma a IC2.
Debido a este incremento de corriente, V1 aumenta y, por tanto, V3 también y, obviamente,
VOUT. Por tanto, el incremento de la tensión de offset de la entrada del amplificador operacional
provoca un aumento de la tensión de salida de la referencia de tensión.
Estudiemos ahora las corrientes de polarización de la entrada del amplificador operacional.
Supongamos en primer lugar que estas corrientes entran en el amplificador operacional. Por
tanto, estas corrientes son sustraídas de IC1 e IC2 y disminuyen tanto V1 como VBE,Q2. En
consecuencia V3 y VOUT disminuirían. En definitiva, si las corrientes de polarización entran en el
amplificador, un aumento de ellas conlleva una disminución de la tensión de salida. Si salieran,
el fenómeno sería inverso. Hay que reseñar asimismo que estos dos fenómenos provocan un
cambio en el valor de V1 = VTEMP.
El último fenómeno que investigar es la ganancia en lazo abierto. Sin embargo, este estudio
se puede simplificar recordando que la referencia de tensión está inserta en una red de
realimentación negativa. En estos sistemas, la expresión de la ganancia adquiere siempre una
forma similar a (4.35), en la que la ganancia en lazo cerrado disminuye a medida que lo hace la
ganancia en lazo abierto. Por tanto, si disminuye la ganancia en lazo abierto, disminuirá también
la tensión de salida.
4.5.4.4 Otros parámetros de las referencias de band-gap
En último lugar, hay que estudiar cuál es el origen de las no idealidades presentes en una
referencia de tensión de este tipo:
a) Tensión mínima de alimentación: Evidentemente, la tensión mínima de alimentación es
aquella que permite a la salida del operacional llegar a la tensión de salida nominal.
Asimismo, ésta está determinada por el valor de las resistencias de la red de realimentación
y de la salida de la celda utilizada como referencia. Por tanto:
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