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Amplificador No inversor - Amplificadores operacionales


Introducción

En este artículo analizaremos otra de las configuraciones más utilizadas en los amplificadores operacionales, el amplificador no inversor. Les mostraremos cómo obtener la fórmula del voltaje de salida, además de que veremos un ejemplo con su comprobación.

¿Qué es un amplificador no inversor?

Este tipo de configuración se caracteriza por tener conectado la señal de entrada (voltaje) a la terminal no inversora, esto nos indica que la ganancia será positiva (al contrario del inversor). También tiene como característica una realimentación negativa (conocida normalmente como Rf ). En esta configuración la entrada está en fase con la salida, es decir, no hay desfase en señal alterna, a diferencia de la configuración inversora. Otra característica es que la ganancia siempre será mayor a 1.

Amplificador No inversor - 1

Configuración de amplificador no inversor

En el artículo anterior les explicamos las ecuaciones básicas del amplificador operacional, así como algunas características del OpAmp. Si es necesario, puede recurrir a él desde aquí para entender los principios básicos.

Amplificador No inversor - 2

Para esta configuración, debemos recordar que el voltaje que tenemos en la entrada inversora es el mismo al de la entrada no inversora.

V1 = V2

Es decir, lo que haya en el nodo de la entrada no inversora será el mismo voltaje que el que haya en la entrada inversora.

Amplificador No inversor - 3

Ya sabemos que:

Vx = Vi

Tambien podemos determinar que I1 e I2 son iguales, pues la corriente que debería entrar al OpAmp (I0) es cero debido a la alta impedancia interna del OpAmp que no deja pasar dicha corriente.

I1 = I2

Como sabemos que I = V / R podemos decir que:

Amplificador No inversor - 4

Como Vx = Vi :

Amplificador No inversor - 5

Sustituyendo de I1 = I2 :

Amplificador No inversor - 6

Despejando V0 , obtenemos que la ecuación para el voltaje de salida del amplificador no inversor es:

Amplificador No inversor - 7


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Simulación – Amplificador no inversor

Realizar un circuito en el que obtengamos de salida Vo = 3Vi.

Recordando la fórmula de salida del amplificador no inversor:

Amplificador No inversor - 7

Sabemos que la división entre Rf y Ri debe dar 2. Por lo tanto, proponemos una Rf de 10KΩ. Despejando Ri obtenemos:

Amplificador No inversor - 8

Amplificador No inversor - 9

Quedando finalmente con valores de:

Amplificador No inversor - 10

Dando como resultado:

Amplificador No inversor - 11

Diagrama de simulación

Amplificador No inversor - 12

Y comprobando el resultado:

Amplificador No inversor - 13

Práctica - Amplificador No inversor

Queremos obtener una ganancia de 3.125Vi, proponiéndose a su vez el valor de Ri=1KΩ. Utilizando la fórmula del amplificador no inversor:

Amplificador No inversor - 7

Sabemos que:

Amplificador No inversor - 14

Se sustituye el valor de Ri propuesto y obtenemos el valor de Rf:

Amplificador No inversor - 15

Como no se tiene ese valor, se utilizó una resistencia estándar de 2.2KΩ. El circuito se muestra en la siguiente imagen:

Amplificador No inversor - 16

Resultados

En la siguiente imagen se muestran los resultados obtenidos en el osciloscopio. Como vemos, se amplificó la ganancia esperada, y no se desfasó (no se invirtió), lo cual es correcto en esta configuración.

Amplificador No inversor - 17


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