UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Efectos de la radiación sobre amplificadores operacionales de pequeña señal y potencia
6.5.3 Aparición de Realimentación positiva en op amps irradiados
Un fenómeno muy curioso, y del que no se tenía ningún tipo de noticia, es la aparición de
oscilaciones espontáneas en algunos amplificadores irradiados (OPA227, OPA277). Varias
muestras de estos componentes recibieron una dosis de radiación entre 2.24-7.94·10 13 n·cm -2 .
Tras la irradiación, se constató que los amplificadores funcionaban correctamente si la ganancia
en lazo cerrado era suficientemente alta pero, si la ganancia era baja, aparecía una oscilación en
la salida.
(a) (b)
Fig. 6.19: Salida de los amplificadores operacionales OPA227 (a) y OPA277 (b), tal y como se observaría en un osciloscopio.
Fig. 6.19a-b muestra la salida de ambos amplificadores si son polarizados como seguidores
de tensión con entrada unida a tierra. Las señales son periódicas, pero se encuentran fuertemente
distorsionadas. A medida que aumentamos la ganancia en lazo cerrado, la amplitud de la señal
parásita disminuye hasta hacerse nula. En general, estos amplificadores funcionan correctamente
si la ganancia en lazo cerrado es suficientemente alta, puesto que el diagrama de Bode asociado a
estos amplificadores con K = 10 y K = 100 es similar al de un sistema con un único polo.
De acuerdo con la teoría de la realimentación, examinada brevemente en el capítulo 4, las
oscilaciones aparecen en sistemas en los que el desfase asociado a la frecuencia de ganancia es
superior a 180º. Esto no puede acontecer en sistemas con dos polos por lo que es necesaria la
presencia de, o bien de otro polo, o bien de ceros. Una explicación posible de estas oscilaciones
es la siguiente: En algunos amplificadores, la compensación en frecuencia se realiza mediante la
adición de un polo y un cero adicional. En estos dispositivos, la ganancia en lazo abierto debe
expresarse de esta forma:
( )
A s
1+
s
A0
ωZ
=
·
⎛
1 s ⎞ ⎛
1 s ⎞ 1 s
⎜ +
ω ⎟⎜ + +
T·
ω
D ω ⎟
⎝ ⎠⎝ S ⎠
Z
189
(6.7)