9.11 : Respuesta de frecuencia

Los amplificadores operacionales (op-amp) se utilizan en el acondicionamiento y filtrado de señales o para realizar operaciones matemáticas como suma, resta, integración y diferenciación. La respuesta de frecuencia de un amplificador operacional es un aspecto importante que describe cómo la ganancia del amplificador varía con la frecuencia.

Respuesta de frecuencia y ganancia:

La ganancia del amplificador operacional, A(ω), no es una constante sino una función de la frecuencia de la señal de entrada. Un amplificador operacional puede mantener una ganancia constante a bajas frecuencias, conocida como ganancia de corriente continua (CC), A_0. La ganancia se puede mostrar como una ecuación:

ω es la frecuencia de la señal de entrada y ω1 es la frecuencia de corte o esquina en la que la ganancia comienza a caer por debajo de la ganancia de CC A_0.

El diagrama de Bode representa el gráfico logarítmico de la magnitud de la ganancia del amplificador operacional versus la frecuencia. Es una presentación gráfica de cómo la ganancia de un amplificador operacional disminuye en frecuencias más altas.

En el caso de un amplificador no inversor, la configuración del circuito tiene el voltaje de entrada aplicado al terminal no inversor del amplificador operacional, lo que genera un voltaje de salida amplificado que está en fase con la entrada. La ganancia de este circuito está influenciada por la respuesta de frecuencia del amplificador operacional y la relación de las resistencias R_1 y R_2 utilizadas en el circuito. La función de red del amplificador no inversor viene dada por:

Donde K es la ganancia ideal del amplificador como se escribe como:

La respuesta de frecuencia de un amplificador operacional es esencial para determinar con qué eficacia puede amplificar señales en diferentes frecuencias. El concepto de ganancia versus frecuencia y el producto ganancia-ancho de banda se utilizan en el diseño y aplicación de circuitos de amplificador operacional en dispositivos electrónicos.