Teaser de Leif número 1 — Amplificador operacional de ancho de banda infinito con retroalimentación de ancho de banda limitado

Seguro que has visto esta imagen mil veces, pero ahora mírala desde un ángulo diferente, la iluminación de la Perspectiva. Como puedes ver, una fuente de corriente pura, I(t), a la izquierda, se aplica al nodo de entrada inversor de un amplificador operacional, cuyo nodo no inversor está conectado a tierra. Una resistencia de retroalimentación de valor arbitrario conecta la salida con la entrada. Y eso es todo.

Excepto por dos detalles cruciales. En primer lugar, es una resistencia real, y está asentada sobre una capa aislante. En segundo lugar, el amplificador óptico tiene esa maravillosa propiedad -considerada como lo máximo que se puede desear, y que los libros de texto presentan tan a menudo como una de las propiedades necesarias de un amplificador óptico «ideal»-, a saber, el ancho de banda infinito: tener una magnitud de ganancia completamente plana desde CC hasta la frecuencia que elijas. El segundo aspecto «ideal» se considera generalmente como una ganancia infinita en todo este rango. Pero ten en cuenta que el op-amp recibe un valor de finito gana la magnitud de A. Pueden ser diez, cien, mil, un millón.

¿Verdad? Por lo tanto, aquí hay una pregunta en tres partes para ti. En primer lugar, ¿cuál es el valor máximo admisible de A? En segundo lugar, ¿qué ocurre si se supera este valor? Y, por último, ¿por qué los amplificadores operacionales modernos, que tienen ganancias de CC extremadamente altas, que incluso podrían ser infinitas en este contexto, no tienen estos problemas? Piensa detenidamente en las condiciones que he expuesto, que se muestran en este visual.

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