Ejercicio – Medir voltaje de desbalance de entrada - Amplificadores operacionales

Anteriormente les habíamos explicado cómo obtener y eliminar el voltaje de desbalance (Offset) en un OpAmp. En este artículo realizaremos una simulación de una configuración de OpAmp para obtener el voltaje de desbalance de entrada. Para lograr medirlo, usualmente se utiliza una configuración con una ganancia muy alta, por lo que para este ejercicio, propondremos una ganancia de 100 con una configuración No inversora.

Si deseas ver más información teórica sobre que es el voltaje de desbalance, puedes verlo dando click aquí.

Utilice un OpAmp 741 en configuración amplificador No inversor con ganancia de 100 para:

• Obtener el voltaje de desbalance de entrada (Vos)
• Obtener los voltajes de saturación Vs+ y Vs- utilizando las fuentes de alimentación de 15v y -15v
• Obtener voltaje de entrada máxima antes de llegar a la saturación del OpAmp, tomando en cuenta el voltaje de desajuste de entrada obtenido previamente

Recordando que el voltaje de salida de un amplificador No inversor se describe matemáticamente como:

Sabemos que la división entre R_f y R_I deben dar 99. Por lo tanto:

Si proponemos una R_i de 330Ω:

Quedando finalmente con valores de:

Dando como resultado:

Realizamos la simulación para obtener el voltaje de desbalance de salida:

Ahora vamos a obtener el voltaje de desbalance de entrada, tenemos que:

Como sabemos que en este caso, el voltaje de desbalance de entrada (V_os ) es el V_i , nuestra ecuación quedaría así:

Despejando:

Para obtener el voltaje de saturación positivo y negativo, pondremos una fuente de 1v y una de -1v.

Con 1v:

Con -1v:

Por lo tanto podemos decir que:

Tomando en cuenta el V_os obtenido anteriormente (1.05147mV). ¿Cuánto es el máximo valor positivo y el máximo negativo que se puede poner en la entrada del amplificador No Inversor antes que la salida V_o se sature?

Tomando en cuenta el voltaje de desbalance de entrada, podemos decir que:

Despejando V_i :

Del ejercicio anterior sabemos que:

Sustituyendo para el voltaje de saturación positivo:

Sustituyendo para el voltaje de saturación negativo:

Por lo tanto:

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