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Control de Máquinas Eléctricas 2014 
Ficha de aprendizaje: Amplificadores Operacionales 
Unidad de estudio: Control de máquinas eléctricas 
Alumno: Angélica Bonilla Quirós 
Sección: 5-9 
Procedimiento 
Con base a una indagación bibliográfica que contribuya a clarificar los conceptos relacionados con los 
amplificadores operacionales, conteste las siguientes preguntas en su cuaderno de control de máquinas 
eléctricas. 
1. ¿Qué es un amplificador operacional? 
Es un dispositivo de gran ganancia, utilizado para realizar amplificación, conmutación, filtrado de señales, 
etc… en forma de circuito integrado. Sus diseños solo requieren cambiar los elementos externos tales como 
resistencias, condensadores, diodos, etc. 
2. Dibuje el símbolo de OPAM básico e indique el nombre de sus terminales o patillas 
3. ¿Qué es la impedancia de entrada de un OPAM, y que valores posee? 
Es la impedancia que el amplificador presenta a la fuente de excitación conectada a una de las dos entradas y 
con la otra a masa Zi varias con la temperatura y la frecuencia,, suele darse para determinadas condiciones 
concretas, por ejemplo : T= 25C y f=1KHz, la variación de Zi modifica la ganancia del A.O. 
Debido a que el OPAM es un amplificador de tensión Zi debe ser muy elevada con el fin de evitar cualquier 
efecto de carga sobre la etapa anterior de excitación. El valor típico de la impedancia de entrada suele ser del 
orden de los Mega Ohmios 
4. ¿Qué es la Z de salida de un OPAM, y que valores posee? 
Es la impedancia que presenta el A.O. hacia una carga conectada a la salida. Una Zo elevada reduce la 
ganancia del A.O y puede dar lugar a que la etapa siguiente cargue el A.O. Por otra parte la impedancia de 
salida disminuye al aumentar la frecuencia de trabajo, ya que, en estas circunstancias A disminuye. Los 
valores normales a Zo son inferiores a 100 ohmios 
5. ¿Qué es la ganancia de un OPAM y que valores tiene un OPAM? 
La ganancia es el grado de amplificación de un amplificador operacional, está determinada por una 
resistencia de retroalimentación que alimenta parte de la señal amplificada de la salida a la entrada invertida. 
Esto reduce la amplitud de la señal de salida, y con ello la ganancia. Mientras más pequeña es esta resistencia 
menor será la ganancia. El A.O posee una muy alta ganancia debido a esta característica se pueden utilizar 
como conmutadores. 
6. Dibuje un cuadro en donde indique los valores de Zent, Zout, Av OL, correspondientes a un amplificador 
operacional ideal. 
Característica Símbolo Valor Ideal 
Impedancia entrada Zent Infinita 
Impedancia salida Zsal Nula 
Ganancia de tensión en lazo abierto Av OL Infinita 
7. ¿Qué es la ganancia de lazo abierto en un circuito con OPAM? ¿Qué otros nombres recibe? 
1 Angélica Bonilla Quirós 5-9
Control de Máquinas Eléctricas 2014 
Es aquella que tiene el amplificador operacional cuando no existe ningún camino de realimentación entre la 
salida y alguna de las dos entradas. Esta ganancia está dado por: Av = Vsal/ Vent 
También suele llamarse función de transferencia de lazo abierto. 
8. ¿Qué es la ganancia de lazo cerrado en un circuito con OPAM? ¿Qué otros nombres recibe? 
Se conoce como la realimentación en un circuito con amplificador operacional, siendo esta negativa, en esta 
configuración las tensiones en las dos entradas son exactamente iguales, se supone que la tensión en la pata 
positiva sube y, por tanto, la tensión en la salida también se eleva. Como existe la realimentación entre la 
salida y la pata negativa, la tensión en esta pata también se eleva, por tanto la diferencia entre las dos 
entradas se reduce, disminuyéndose también la salida. También se le suele llamar función de transferencia de 
lazo cerrado o realimentación negativa. 
9. ¿Qué es un amplificador diferencial? 
Es un amplificador cuya salida es proporcional a la diferencia entre sus dos entradas. La salida puede ser 
diferencial o no, pero en ambos casos, referida a tierra compleja. 
10. Para cada circuito o configuración de amplificador operacional indicado, dibuje el esquema de conexión y 
la fórmula para determinar el voltaje de salida en cada caso: 
a) Inversor 
b) No inversor 
c) Seguidor de voltaje 
d) Sumador 
11. ¿Qué es un comparador? ¿Cómo funciona? Mencione algunas aplicaciones. Dibuje al menos el esquema 
de dos de estas aplicaciones. 
Es un circuito electrónico, ya sea analógico o digital, se llama también amplificador operacional en lazo abierto 
(sin realimentación entre su salida y su entrada) y suele usarse para comparar una tensión variable con otra 
tensión fija que se utiliza como referencia. En su funcionamiento es capaz de comparar dos señales de 
entrada y variar la salida en función de cual es mayor. 
Aplicaciones: A.O. como comparador 
 Comparador no Inversor 
 Comparador Inversor 
 Comparador con una referencia 
 Comparador con Histéresis 
 Comparador con Histéresis no Inverso 
12. Dibuje el esquema de un OPAM como diferenciador, dibuje la forma de onda a la entrada y la onda 
resultante de salida. 
13. Dibuje el esquema de un OPAM como integrador, dibuje la forma de onda a la entrada y la onda resultante 
a la salida 
14. Resuelva cada uno de los problemas a continuación 
1. ¿Cuál es el voltaje de salida en el circuito de la figura 10.62? 
Vsal= (-R2 / R2) x Vent 
2 Angélica Bonilla Quirós 5-9
Control de Máquinas Eléctricas 2014 
Vsal= (-250KΩ / 20KΩ) x 1,5V 
Vsal= -18,75V 
2. ¿Cuál es el intervalo del ajuste de la ganancia de voltaje en el circuito de la figura 10.63? 
A= Bf/ Rr 
A= 25 
3. ¿Qué es el voltaje de entrada produce una salida de 2V en el circuito de la figura 10.64? 
Vsal= (-R2/R1) x Vent 
Vsal x (R1/-R2) =Vent 
2V x (20KΩ/ -1MΩ) =Vent 
-40mV= Vent 
4. ¿Cuál es el intervalo del voltaje de salida en el circuito de la figura 10.65, si la entrada puede variar de 
0,1 a 0,5V? 
Vsal= (-200KΩ/20kΩ) x 0,1v Vsal= (-200kΩ/20kΩ) x 0,5v 
Vsal= -1V Vsal= -5V 
5. ¿Qué voltaje resulta en el circuito de la figura 10.66 para una entrada de v1= -0,3V? 
Vsal= (1+ R2/R1) x Vent 
Vsal= (1+ 360kΩ/12kΩ) x -0,3v 
Vsal= -9,3V 
6. ¿Qué entrada se debe aplicar a la entrada de la figura 10.66 para obtener una salida de 2,4V? 
Se debe aplicar una entrada de 0,08V 
7. ¿Qué intervalo de salida (voltaje) se desarrolla en el circuito de la figura 10.67? 
Vsal= (1+ R2/R1) x Vent 
Vsal= (1+ 200kΩ/20kΩ) x 0,5V 
Vsal= 5,5V 
8. Calcule el voltaje de salida desarrollado por el circuito de la figura 10.68 para Rf= 330kΩ 
Vout= V1+V2+V3 
Vout= 0,2V+-0,5V+0,8V 
Vout= 0,5V 
9. Que voltaje de salida resulta en el circuito de la figura 10.70 para v1= + 0,5V 
Vsal= Vent 
Vsal= 0.5V 
10. Calcule el voltaje de salida para el circuito de la figura 10.71 
푉푠푎푙 = 
−푅2 
푅1 
푥푉푒푛푡 
푉푠푎푙 = 
−100푘Ω 
20푘Ω 
× 1,5푣 
푉푠푎푙 = −7,5푣 
11. Calcule los voltajes de salida de V1 y V2 en el siguiente circuito de la figura 10.72 
푉푠푎푙 푉2 = 0,2푉 
3 Angélica Bonilla Quirós 5-9
Control de Máquinas Eléctricas 2014 
푉푠푎푙 = 
−푅2 
푅2 
푥푉푒푛푡 
푉푠푎푙 = 
−200푘Ω 
20푘Ω 
푥0,2푉 
푉푠푎푙 = −2푉 → 푉2 
12. Calcule el voltaje de salida Vo en el circuito de la figura 10.73 
푉푠푎푙 = (1 + 
400푘Ω 
20푘Ω 
) × 0,1푉 
푉푠푎푙 = 2,1푉 
푉푠푎푙 = 
−100퐾Ω 
20푘Ω 
× 2,1푉 
푉푠푎푙 = −10,5푉 
13. Calcule Vo en el circuito de la figura 10.74 
푉푠푎푙 = 
−600푘Ω 
15푘Ω 
× 25푚푉 
푉푠푎푙 = −1푉 
푉푠푎푙 = 
−300푘Ω 
30푘Ω 
× −1푉 
푉푠푎푙 = 10푉 
4 Angélica Bonilla Quirós 5-9

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Amplificadores operacionales

  • 1. Control de Máquinas Eléctricas 2014 Ficha de aprendizaje: Amplificadores Operacionales Unidad de estudio: Control de máquinas eléctricas Alumno: Angélica Bonilla Quirós Sección: 5-9 Procedimiento Con base a una indagación bibliográfica que contribuya a clarificar los conceptos relacionados con los amplificadores operacionales, conteste las siguientes preguntas en su cuaderno de control de máquinas eléctricas. 1. ¿Qué es un amplificador operacional? Es un dispositivo de gran ganancia, utilizado para realizar amplificación, conmutación, filtrado de señales, etc… en forma de circuito integrado. Sus diseños solo requieren cambiar los elementos externos tales como resistencias, condensadores, diodos, etc. 2. Dibuje el símbolo de OPAM básico e indique el nombre de sus terminales o patillas 3. ¿Qué es la impedancia de entrada de un OPAM, y que valores posee? Es la impedancia que el amplificador presenta a la fuente de excitación conectada a una de las dos entradas y con la otra a masa Zi varias con la temperatura y la frecuencia,, suele darse para determinadas condiciones concretas, por ejemplo : T= 25C y f=1KHz, la variación de Zi modifica la ganancia del A.O. Debido a que el OPAM es un amplificador de tensión Zi debe ser muy elevada con el fin de evitar cualquier efecto de carga sobre la etapa anterior de excitación. El valor típico de la impedancia de entrada suele ser del orden de los Mega Ohmios 4. ¿Qué es la Z de salida de un OPAM, y que valores posee? Es la impedancia que presenta el A.O. hacia una carga conectada a la salida. Una Zo elevada reduce la ganancia del A.O y puede dar lugar a que la etapa siguiente cargue el A.O. Por otra parte la impedancia de salida disminuye al aumentar la frecuencia de trabajo, ya que, en estas circunstancias A disminuye. Los valores normales a Zo son inferiores a 100 ohmios 5. ¿Qué es la ganancia de un OPAM y que valores tiene un OPAM? La ganancia es el grado de amplificación de un amplificador operacional, está determinada por una resistencia de retroalimentación que alimenta parte de la señal amplificada de la salida a la entrada invertida. Esto reduce la amplitud de la señal de salida, y con ello la ganancia. Mientras más pequeña es esta resistencia menor será la ganancia. El A.O posee una muy alta ganancia debido a esta característica se pueden utilizar como conmutadores. 6. Dibuje un cuadro en donde indique los valores de Zent, Zout, Av OL, correspondientes a un amplificador operacional ideal. Característica Símbolo Valor Ideal Impedancia entrada Zent Infinita Impedancia salida Zsal Nula Ganancia de tensión en lazo abierto Av OL Infinita 7. ¿Qué es la ganancia de lazo abierto en un circuito con OPAM? ¿Qué otros nombres recibe? 1 Angélica Bonilla Quirós 5-9
  • 2. Control de Máquinas Eléctricas 2014 Es aquella que tiene el amplificador operacional cuando no existe ningún camino de realimentación entre la salida y alguna de las dos entradas. Esta ganancia está dado por: Av = Vsal/ Vent También suele llamarse función de transferencia de lazo abierto. 8. ¿Qué es la ganancia de lazo cerrado en un circuito con OPAM? ¿Qué otros nombres recibe? Se conoce como la realimentación en un circuito con amplificador operacional, siendo esta negativa, en esta configuración las tensiones en las dos entradas son exactamente iguales, se supone que la tensión en la pata positiva sube y, por tanto, la tensión en la salida también se eleva. Como existe la realimentación entre la salida y la pata negativa, la tensión en esta pata también se eleva, por tanto la diferencia entre las dos entradas se reduce, disminuyéndose también la salida. También se le suele llamar función de transferencia de lazo cerrado o realimentación negativa. 9. ¿Qué es un amplificador diferencial? Es un amplificador cuya salida es proporcional a la diferencia entre sus dos entradas. La salida puede ser diferencial o no, pero en ambos casos, referida a tierra compleja. 10. Para cada circuito o configuración de amplificador operacional indicado, dibuje el esquema de conexión y la fórmula para determinar el voltaje de salida en cada caso: a) Inversor b) No inversor c) Seguidor de voltaje d) Sumador 11. ¿Qué es un comparador? ¿Cómo funciona? Mencione algunas aplicaciones. Dibuje al menos el esquema de dos de estas aplicaciones. Es un circuito electrónico, ya sea analógico o digital, se llama también amplificador operacional en lazo abierto (sin realimentación entre su salida y su entrada) y suele usarse para comparar una tensión variable con otra tensión fija que se utiliza como referencia. En su funcionamiento es capaz de comparar dos señales de entrada y variar la salida en función de cual es mayor. Aplicaciones: A.O. como comparador  Comparador no Inversor  Comparador Inversor  Comparador con una referencia  Comparador con Histéresis  Comparador con Histéresis no Inverso 12. Dibuje el esquema de un OPAM como diferenciador, dibuje la forma de onda a la entrada y la onda resultante de salida. 13. Dibuje el esquema de un OPAM como integrador, dibuje la forma de onda a la entrada y la onda resultante a la salida 14. Resuelva cada uno de los problemas a continuación 1. ¿Cuál es el voltaje de salida en el circuito de la figura 10.62? Vsal= (-R2 / R2) x Vent 2 Angélica Bonilla Quirós 5-9
  • 3. Control de Máquinas Eléctricas 2014 Vsal= (-250KΩ / 20KΩ) x 1,5V Vsal= -18,75V 2. ¿Cuál es el intervalo del ajuste de la ganancia de voltaje en el circuito de la figura 10.63? A= Bf/ Rr A= 25 3. ¿Qué es el voltaje de entrada produce una salida de 2V en el circuito de la figura 10.64? Vsal= (-R2/R1) x Vent Vsal x (R1/-R2) =Vent 2V x (20KΩ/ -1MΩ) =Vent -40mV= Vent 4. ¿Cuál es el intervalo del voltaje de salida en el circuito de la figura 10.65, si la entrada puede variar de 0,1 a 0,5V? Vsal= (-200KΩ/20kΩ) x 0,1v Vsal= (-200kΩ/20kΩ) x 0,5v Vsal= -1V Vsal= -5V 5. ¿Qué voltaje resulta en el circuito de la figura 10.66 para una entrada de v1= -0,3V? Vsal= (1+ R2/R1) x Vent Vsal= (1+ 360kΩ/12kΩ) x -0,3v Vsal= -9,3V 6. ¿Qué entrada se debe aplicar a la entrada de la figura 10.66 para obtener una salida de 2,4V? Se debe aplicar una entrada de 0,08V 7. ¿Qué intervalo de salida (voltaje) se desarrolla en el circuito de la figura 10.67? Vsal= (1+ R2/R1) x Vent Vsal= (1+ 200kΩ/20kΩ) x 0,5V Vsal= 5,5V 8. Calcule el voltaje de salida desarrollado por el circuito de la figura 10.68 para Rf= 330kΩ Vout= V1+V2+V3 Vout= 0,2V+-0,5V+0,8V Vout= 0,5V 9. Que voltaje de salida resulta en el circuito de la figura 10.70 para v1= + 0,5V Vsal= Vent Vsal= 0.5V 10. Calcule el voltaje de salida para el circuito de la figura 10.71 푉푠푎푙 = −푅2 푅1 푥푉푒푛푡 푉푠푎푙 = −100푘Ω 20푘Ω × 1,5푣 푉푠푎푙 = −7,5푣 11. Calcule los voltajes de salida de V1 y V2 en el siguiente circuito de la figura 10.72 푉푠푎푙 푉2 = 0,2푉 3 Angélica Bonilla Quirós 5-9
  • 4. Control de Máquinas Eléctricas 2014 푉푠푎푙 = −푅2 푅2 푥푉푒푛푡 푉푠푎푙 = −200푘Ω 20푘Ω 푥0,2푉 푉푠푎푙 = −2푉 → 푉2 12. Calcule el voltaje de salida Vo en el circuito de la figura 10.73 푉푠푎푙 = (1 + 400푘Ω 20푘Ω ) × 0,1푉 푉푠푎푙 = 2,1푉 푉푠푎푙 = −100퐾Ω 20푘Ω × 2,1푉 푉푠푎푙 = −10,5푉 13. Calcule Vo en el circuito de la figura 10.74 푉푠푎푙 = −600푘Ω 15푘Ω × 25푚푉 푉푠푎푙 = −1푉 푉푠푎푙 = −300푘Ω 30푘Ω × −1푉 푉푠푎푙 = 10푉 4 Angélica Bonilla Quirós 5-9