En ocasiones diseñamos circuitos en los cuales es necesario usar varios amplificadores operacionales. En general, en estas situaciones usamos integrados que disponen en su interior de varios OpAmp, sin embargo suele ocurrir que no usamos todos los amplificadores que hay disponibles en el integrado y es en este momento donde pueden aparecer problemas.
Cuando en un circuito integrado quedan amplificadores operacionales que no se van a usar es necesario terminarlos de manera adecuada.
¿Qué significa terminar un AmpOp?
Decimos que un amplificador operacional esta terminado o anulado cuando cumple tres requisitos:
1 – Las tensiones en las entradas inversora y no inversora del amplificador deben estar de manera activa dentro del rango de tensiones de alimentación del amplificador.
2 – La salida no puede oscilar y su tensión tiene que ser estable y conocida en todo momento.
3 – La energía consumida por el amplificador debe ser la mínima posible.
Para conseguir este efecto deberemos analizar y diseñar como conectar los terminales del amplificador para que no que no genere problemas, se cumplan los requisitos anteriores y usemos el mínimo número de componentes posible.
¿Cómo terminar un amplificador operacional? Técnica uno
Dependiendo de quien se encargue del diseño, podrá hacerlo de una manera u otra y es que no todos pensamos igual sobre como resolver este problema. Cuando un amplificador queda sin usar nuestra primera idea es dejarlo sin conectar, quedando todos sus pines al aire, esta solución no termina de ser buena idea puesto que desconocemos como reaccionará el amplificador.
Técnica dos para terminar un amplificador operacional
La segunda técnica usada suele ser conectar la entrada inversora a masa y la no inversora a un punto de tensión superior a dicha masa. Esto provocará que la tensión de salida se acerque al raíl de alimentación superior.
Esta técnica resuelve dos de los tres puntos, ya que en todo momento conocemos el valor de tensión de entradas y salida, sin embargo si mides la corriente que demanda el amplificador, esta será mayor de la que demandaba cuando los pines estaban al aire. Es por esto último por lo que no termina de ser la técnica idónea, sobre todo si el circuito usará baterías. Puedes ver la reacción del amplificador operacional TL071 Texax Instruments en el vídeo que dejo más abajo.
Técnica tres
Sin embargo hay otra alternativa en la cual se reduce la corriente demandada por el amplificador operacional y es la que suelo usar en mis circuitos.
Esta técnica consiste en configurar el AmpOp en modo seguidor de tensión (buffer de tensión) en el cual inyectamos la tensión media de alimentación del amplificador operacional. Veamos el siguiente ejemplo en el cual alimentamos al amplificador con +10v y -10v y ademas tenemos disponible la masa común de las fuentes de +10v y -10v. Dado este caso podemos conectar la entrada no inversora a masa. El resultado será una tensión de 0v en la salida del amplificador y conocemos de antemano que ese valor será estable, es decir no variará con el tiempo.
En el caso de que el amplificador este alimentado con una fuente simple, por ejemplo entre +10v y masa. Usaremos un divisor de tensión para conseguir una tensión media. Si usamos dos resistencias iguales por ejemplo de 10KΩ, en el punto medio del podremos medir una tensión de Vcc/2.
Ventajas de esta técnica
Me gusta usar esta técnica de conexión en mis circuitos por que cumple las tres condiciones iniciales, conocemos todos los valores de tensión, están dentro de los valores permitidos por el amplificador operacional, son estables y demanda poca corriente.
Desventajas
En principio aparecen dos y es que si no se usa una alimentación simétrica habrá que incluir varias resistencias por la cuales circulará corriente, es por esto por lo que se hace necesario calcular con cuidado las resistencias para que la relación entre el consumo de las resistencias y el reducido en el amplificador tenga sentido.
