En este capítulo estudiaremos la otra topología que los amplificadores operacionales pueden asumir. Es la configuración sin inversión.
En esta configuración que es mostrada en la Figura 43-01, la señal de entrada se conecta directamente a la entrada no inversora
y todo el circuito de retroalimentación está conectado a la entrada inversora.
Calculemos la ganancia del circuito cerrado. Recuerda que estamos considerando
el amplificador operacional como ideal. Entonces, sabemos que
V1 = V2 y también que Vs = V2. Con estos datos, concluimos que Vs está sobre la resistencia Ri.
Con estos datos, y usando un divisor de voltaje resistivo, podemos escribir que:
Como queremos la relación Vo/Vs, luego trabajando algebraicamente, llegamos a:
Una vez más, nos damos cuenta de que la ganancia del circuito cerrado es independiente del dispositivo utilizado, ya que depende exclusivamente de los valores de los elementos que conforman el circuito de retroalimentación.
Tenga en cuenta que esta configuración no permite que se use como atenuador, porque al analizar la ecuación, nos damos cuenta de que la ganancia mínima es la unidad (= 1), y para eso debemos tener Rf = 0, es decir, un cortocircuito entre la salida y la entrada inversora.
Este truco para usar Rf = 0 y eliminamos Ri,
caracteriza la configuración llamada buffer. Esta configuración se usa cuando queremos "aislar" un circuito que tiene una impedancia de salida razonablemente alta de otro circuito que tiene una baja impedancia de entrada. Si no usamos un buffer, corremos el riesgo de sobrecargar la salida del primer circuito.
Así, cuando usamos un buffer, sabemos que la impedancia de entrada del amplificador
tiende a infinito, por lo tanto no sobrecarga el circuito predecesor. Y debido a que la impedancia de salida tiende a cero, esto asegura que podamos alimentar un circuito sucesor de baja impedancia.
A través de una configuración especial es posible ajustar la realimentación de un amplificador a partir de la realimentación
positiva a negativa. Con esto podemos variar la ganancia del amplificador entre + K y - K.
Mire la Figura 43-02 a continuación.
Cuando el cursor del potenciómetro Paj está conectado a tierra (parte inferior de Paj en la figura), el amplificador
se comportará como un amplificador inversor. En este caso, usando eq. 42-01 podemos deducir fácilmente que la ganancia del amplificador,
que representaremos por Av, será:
Por otro lado, cuando el cursor del potenciómetro Paj está conectado a la parte superior de Paj, el amplificador
se comportará como un amplificador no inversor, ya que el voltaje de entrada Vi se conectará directamente a la entrada
positivo de OP. Y como sabemos, prácticamente el voltaje en la entrada negativa es el mismo que el de la entrada positiva.
En este caso, la resistencia R estará bajo una diferencia de potencial nula. En otras palabras, es como si los puntos a y b
estaban conectados entre sí. Entonces
la ganancia del circuito estará dada por eq. 43-01. Así, la ganancia será:
Por tanto, este circuito permite variar la ganancia del amplificador desde un valor positivo hasta un valor negativo. Suponiendo una ganancia
de voltaje del orden de 8, cuando conectamos un voltaje de 1 V a la entrada, la salida puede variar de + 8 V a - 8V.
