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Amplificador Operacional Inversor.

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Amplificador inversor.

Introducción.
El amplificador inversor es quizás el montaje más utilizado de los amplificadores operacionales.

Su función es la de invertir la señal de salida con respecto a la entrada, o lo que es lo mismo, desfasarla 180º. Esto es importante para aquellas señales senoidales donde hay que cuidar su fase. Por el contrario, en las tensiones continuas, el valor de salida tendrá el signo cambiado con referencia a la entrada.

Análisis matemático.

En los amplificadores operacionales se da la siguiente igualdad:

{I_1}={-I_2}

{I_1}: Corriente circulante por la resistencia R_1
{I_2}: Corriente circulante por la resistencia R_2

Esta igualdad se debe al cortocircuito virtual, que indica que en la entrada negativa del amplificador {I^-} no entra corriente alguna.

{I^-}={0}={I_2}+{I_1}

Aplicando la Ley de Ohm se puede extraer fácilmente la corriente {I_1} que circula por la resistencia {R_1}, teniendo en cuenta que la caida de potencial en los extremos de {R_1} será igual a la tensión de entrada {V_i}.

{I_1}=\frac{V_i}{R_1}

Del mismo modo que se obtiene la corriente {I_1} se puede extraer el valor de la tensión de salida {V_o}, es decir, aplicando la Ley de Ohm. La caida de potencial en {R_2} es la misma que {V_o}, por todo esto se deduce que:

{V_o}={I_2}{R_2}

Agrupando términos se obtiene la fórmula final con la que se calcula el valor de la tensión de salida {V_o} en función de la tensión de entrada {V_i} y de la relación entre las resistencias {R_1} y {R_2} que componen en lazo cerrado del amplificador operacional.

{V_o}={-V_i}\frac{R_2}{R_1}

La ganancia de tensión A_v se define como la relación existente entre la tensión de salida y la de entrada, por tanto:

{A_v}=\frac{V_o}{V_i}=-\frac{R_2}{R_1}

La impedancia de entrada {Z_e} del inversor vendrá dada por la siguiente fórmula:

{Z_e}=\frac{V_i}{I_1}=\frac{R_1I_1}{I_1}={R_1}

Viendo la fórmula se concluye que la impedancia de entrada {Z_e} del amplificador inversor viene determinada por el valor óhmico de {R_1}

La impedancia de salida {Z_s} se define como:

{Z_s}=\frac{V_o}{I_o} para {V_i}={0}

Donde se obtiene

{Z_s}={0}

Es por este motivo por el que se considera nula la impedancia de salida {Z_s}

La resistencia {R_3} se calcula a partir del paralelo del {R_1} y {R_2}, es decir:

{R_3}=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}

El fin de {R_3} es igualar en la medida de lo posible las corrientes de entrada del operacional en estado de reposo.

Nota: Este Tutorial de Amplificadores Operacionales pertenece a Foros Electrónica - Comunidad sobre electrónica y electrónicos en España y es de libre utilización. La comunidad se reserva el derecho a aumentar, modificar o eliminar la información aquí expuesta.
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Editado por deimos en 29-mar-2009 a las 01:19.
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