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Seguidor de voltaje - Amplificadores operacionales


En este artículo analizaremos otra de las configuraciones más utilizadas en el área de instrumentación electrónica: el amplificador seguidor de voltaje. Les explicaremos cómo crear esta configuración y para qué sirve.

¿Qué es un seguidor de voltaje?

Un amplificador seguidor de voltaje (o seguidor de tensión) es una configuración en la cual obtendremos una ganancia de nuestro voltaje igual a 1, es decir, no cambiará nuestro voltaje de entrada con respecto a nuestro voltaje de salida. No obtendremos ninguna atenuación de voltaje, ni tampoco ninguna amplificación de nuestro voltaje de entrada. De ahí viene el nombre de seguidor de voltaje, hace referencia a que nuestro voltaje de entrada “seguirá” hasta nuestro voltaje de salida. Si tenemos 5 volts de entrada, tendremos 5 volts de salida. La ecuación de salida es:

Vo = Vi

Para crear esta configuración, conectaremos nuestro voltaje de entrada en el Pin No inversor, y nuestro voltaje de salida estará retroalimentado a la entrada Inversora. Este es el diagrama para esta configuración:

Seguidor de voltaje - 1

¿Para qué sirve un seguidor de voltaje?

Al tener una ganancia igual a 1, seguramente una de las preguntas es para qué sirve un amplificador de voltaje. Tiene varias aplicaciones, pero la más importante es poder acoplar circuitos sin modificar el valor del voltaje, y sin pedir mucha corriente. Recordemos que el amplificador operacional tiene una impedancia de entrada muy alta, por lo que por ley de ohm ( I = V / R ), va a pedirle una corriente muy baja al circuito que está proporcionando el voltaje de entrada.

Si quisiéramos conectar un circuito A con un circuito B, y el circuito B tiene una impedancia muy baja, le va a exigir mucha corriente, que quizá este no puede proporcionar, y simplemente va a crear un efecto de carga, una perturbación en el circuito, modificando el valor del voltaje deseado. Pero, si aislamos la conexión de los circuitos con un seguidor de voltaje (Es decir, Circuito A -> Seguidor de voltaje -> Circuito B), la impedancia alta del OpAmp hará que la corriente solicitada sea muy poca, y por lo tanto nuestro voltaje no será afectado.

Cuando manejamos sensores es muy común utilizar seguidores de voltaje, ya que usualmente los sensores no son capaces de entregar demasiada corriente; si conectamos nuestro sensor a un circuito de baja impedancia, le solicitará mucha corriente, la cual nuestro sensor no podrá entregar y se creará una perturbación en el circuito, causando una salida de voltaje incorrecta del sensor. Pero si conectamos la salida de voltaje del sensor a un amplificador seguidor de voltaje, este al tener alta impedancia le solicitará muy poca corriente, la cual nuestro sensor no tendrá problema en entregar y no se creará ningún efecto de carga o perturbación en el circuito. Una vez aislado, ya podemos conectar la salida de nuestro seguidor de voltaje a otro circuito, aunque este último tenga una baja impedancia.


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¿Qué pasa en la salida del seguidor de voltaje? Recordemos que la impedancia de salida de un OpAmp es muy baja, por lo tanto, por ley de ohm, nuestro circuito es capaz de entregar altas corrientes en caso de ser necesario, es decir, en caso de que el circuito al que se le esté acoplando solicite mucha corriente.

Características de un seguidor de voltaje

En conclusión, un seguidor de voltaje:






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