Principios de electrónica, 7ma Edición - Albero Malvino

Amplificadores operacionales 629
Polarización y offsets
Como se ha visto en el Capítulo 17, un amplificador diferencial tiene offsets y polarización de entrada que dan
lugar a un error de salida cuando no hay señal de entrada. En muchas aplicaciones, la salida de error es lo suficientemente
pequeña como para poder ignorarla. Pero cuando el error de salida no se puede ignorar , el diseñador
puede reducir dicho error utilizando resistencias de base iguales. Esto elimina el problema de la corriente de polarización,
pero no el de la corriente y la tensión de offset.
Por esto, lo mejor es eliminar el error de salida mediante el circuito de anulación proporcionado en la hojas
de características. Este circuito de anulación recomendado trabaja junto con la circuitería interna para eliminar el
error de salida y minimizar también la deriva térmica, una lenta variación en la tensión de salida debida al efecto
de las variaciones de temperatura sobre los parámetros del amplificador operacional. Algunas veces, la hoja de características
de un amplificador operacional no incluye un circuito de anulación. En este caso, tendremos que aplicar
una pequeña tensión de entrada para anular la salida. Veremos este método un poco más adelante.
La Figura 18.6 muestra el método de anulación sugerido en la hoja de características de un 741C. La fuente de
alterna que excita a la entrada inversora tiene una resistencia de Thevenin R B . Para neutralizar el efecto de la corriente
de polarización de entrada (80 nA), que fluye a través de esta resistencia de fuente, se añade una resistencia
discreta de igual valor a la entrada no inversora, como se muestra en la figura.
Para eliminar el efecto de una corriente de offset de entrada de 20 nA y una tensión de offset de entrada de
2 mV, la hoja de características del 741C recomienda el uso de un potenciómetro de 10 k entre los pines 1 y 5.
Ajustando este potenciómetro cuando no hay señal de entrada, podemos anular o hacer igual a cero la tensión de
salida.
Factor de rechazo en modo común
En un 741C, el CMRR es igual a 90dB para bajas frecuencias. Para una señal deseada y una señal en modo común
iguales, la señal deseada será 90 dB más grande a la salida que la señal en modo común. Esto significa, si usamos
números normales, que la señal deseada será aproximadamente 30.000 veces más grande que la señal en modo
común. A frecuencias altas, los efectos reactivos degradan el CMRR, como se muestra en la Figura 18.7a. Observe
que el CMRR es aproximadamente igual a 75 dB a 1 kHz, 56 dB a 10 kHz, etc.
Salida máxima de pico a pico
Como se ha explicado en el Capítulo 12, el valor máximo de pico a pico (MPP) de un amplificador es la salida máxima
de pico a pico que el amplificador puede producir. Puesto que idealmente la salida en reposo de un amplificador
operacional es cero, la tensión alterna de salida puede oscilar en sentido positivo o negativo. Para resistencias
de car ga mucho más grandes que R out , la tensión de salida puede oscilar casi hasta las tensiones de
alimentación. Por ejemplo, si V CC 15 V y V EE 15 V, el valor MPP con una resistencia de carga de 10 k
idealmente será 30 V.
En un amplificador operacional no ideal, la salida no puede alcanzar el valor de las tensiones de alimentación
porque existen pequeñas caídas de tensión en la etapa final del amplificador operacional. Además, si la resistencia
Figura 18.6 Métodos de compensación y anulación utilizados en un 741C.
+V CC
v 2
R B
2
3
–
+
7
741C
6
4 1 5
vout
R B
10 k
–V EE