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Solución:
Primero, un amplificador operacional clásico amplifica la DIFERENCIA en los voltajes en las terminales + y -.
Primero y medio, un amplificador operacional tiene una ganancia de voltaje MUY alta.
En segundo lugar, cada circuito lineal que usa un amplificador operacional proporciona una ruta de retroalimentación desde la salida hasta la entrada.
Esto crea un bucle de control, donde el objetivo principal de la ruta de retroalimentación es llevar la diferencia entre las dos entradas a cero. En funcionamiento normal, el amplificador operacional en el circuito lleva activamente esa diferencia a cero. Entonces, para el análisis del circuito, generalmente es suficiente suponer que la diferencia es cero.
Comience con la clásica etapa de búfer no inversora, donde la entrada se alimenta a la entrada + y la salida se vincula a la entrada -. El único valor de salida que producirá una diferencia cero es Vout = V+ (el voltaje en la entrada +).
Considere el búfer de inversión de ganancia unitaria clásico, donde la entrada + está conectada a tierra, la señal se aplica a través de una resistencia a la entrada – y una resistencia igual une la entrada – a la salida. El amplificador operacional intentará llevar la entrada – a tierra. Si la señal de entrada está sobre tierra, la corriente debe fluir en la resistencia de entrada e intentar fluir hacia la entrada -. Esto induciría un voltaje de compensación a través de la impedancia de entrada del amplificador operacional, que es amplificado por el amplificador operacional, y eso genera un voltaje de salida, que a su vez genera corriente a través de la resistencia de retroalimentación. Si la corriente en la resistencia de entrada es igual a la corriente en la resistencia de retroalimentación, entonces no queda corriente para inducir un voltaje de compensación en la entrada y el amplificador está feliz.
Los amplificadores operacionales típicos tienen ganancias de CC en la región de 10 ^ 5 a 10 ^ 6. Esto significa que si la salida está dentro de los rieles, digamos de 0 a 5v, o +/- 15v, entonces la entrada se medirá en microvoltios.
Como usted dice, esto es lo suficientemente cercano a cero para ser considerado cero para muchos propósitos.
Uno de los propósitos para los que entrada = 0v es una aproximación lo suficientemente buena es cuando se resuelve la ganancia de CC de un amplificador retroalimentado. Por lo general, varias resistencias extraerán corriente de los voltajes de entrada y salida medidos en voltios y sumarán sus corrientes en una de las terminales de entrada del amplificador. Si ese terminal tiene un voltaje de 0uV o 10uV, es irrelevante para la mayoría de los propósitos, ya que el error es de partes por millón.
Por lo general, los errores de compensación de entrada del amplificador se medirán en mV, por lo que para sistemas precisos, debemos preocuparnos por las compensaciones de entrada mucho antes de preocuparnos por si el voltaje de entrada es realmente cero o no.
Por un ideal opamp, donde la ganancia es infinita, entonces el voltaje de entrada es cero, teóricamente.
Todos los cálculos no se basan en voltaje de entrada diferencial cero, solo cálculos aproximados. Por lo general, es una aproximación bastante buena en CC si el amplificador operacional es del tipo de precisión (alta ganancia, voltaje de compensación de entrada bajo y corrientes de polarización de entrada bajas y corriente de compensación en relación con los valores de la resistencia). A menudo es menor que el voltaje de compensación de entrada (sin embargo, generalmente no con los tipos de ‘desviación cero’).
Sin embargo, si desea tener en cuenta la ganancia finita del amplificador operacional de bucle abierto (y el voltaje de compensación y CMRR), debe realizar un cálculo un poco más complejo y, en cualquier caso, debe tener en cuenta que el voltaje de entrada diferencial es sólo aproximadamente cero.
Dado que la ganancia de bucle abierto cae con la frecuencia (típicamente a -20dB/década por encima de algo así como 10 Hz), no es difícil tener un error de ganancia de bucle cerrado significativo en frecuencias más altas, especialmente si tiene una frecuencia más alta y/o un cierre ideal más alto. -ganancia de bucle.
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