UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

CAPITULO 4
TOPOLOGÍAS INTERNAS DE UN AMPLIFICADOR
OPERACIONAL Y DISPOSITIVOS RELACIONADOS
Los dos capítulos anteriores se centraron en el estudio del daño que puede producir la
radiación en los materiales y componentes electrónicos más básicos. El paso natural que se ha de
dar a continuación es el estudio del comportamiento de componentes electrónicos complejos
frente a la radiación.
A lo largo de los próximos capítulos, se van a presentar los resultados obtenidos al irradiar
diferentes componentes como amplificadores operacionales, de instrumentación, referencias de
tensión, etc. Las muestras fueron irradiadas en el reactor de investigación del Instituto
Tecnológico e Nuclear de Portugal. El reactor, que se describe con detalle en el capítulo 5 de esta
memoria, produce un haz de neutrones con energías del orden de 1 MeV junto con una cierta
dosis de radiación gamma residual. En todas las campañas de irradiación se intentó que el flujo
de neutrones en el centro de la cavidad fuera del orden de 5·10 13 n·cm -2 . En la mayor parte de los
casos, este valor se alcanzaba al cabo de 60 h de irradiación siendo la dosis gamma residual del
orden de 1500 Gy en las muestras centrales.
Este capítulo versará sobre las estructuras internas típicas de un amplificador operacional
cuando se diseñan en tecnología bipolar. A partir de estas topologías, se relacionarán las no
idealidades de los amplificadores operacionales con las propiedades físicas de los componentes
internos sencillos. Posteriormente, se estudiarán circuitos integrados complejos en los que se
haya hecho uso de amplificadores operacionales, como amplificadores de instrumentación,
referencias de tensión y conversores digital-analógicos.
El concepto de amplificador operacional fue introducido en 1947 por Ragazzini et alt
[Rag47]. En dicho artículo, los autores describían las propiedades de circuitos realimentados en
los que estuvieran presentes amplificadores diferenciales de ganancia muy elevada e impedancia
de entrada infinita. Este trabajo se basaba en una investigación llevada a cabo entre 1943 y 1944
en el National Defense Research Council del gobierno de los Estados Unidos de América. Los
primeros amplificadores operacionales fueron construidos con válvulas de vacío y, a partir de
1948, con transistores bipolares.
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