Elegir el amplificador operacional (en corto: op amp) adecuado para tu proyecto DIY puede ser una tarea difícil. La variedad de amplificadores operacionales es comparable al número de estrellas en el cielo y la cantidad de especificaciones en la hoja de datos a veces es abrumadora, así que ¿cómo elegir el amplificador operacional adecuado para un proyecto específico? A continuación quiero darte una visión general de las especificaciones de la hoja de datos más importantes en las que deberías fijarte. Esta pequeña guía está dirigida a principiantes en electrónica que quieran profundizar un poco más en el tema de los amplificadores operacionales.
¿Qué es un amplificador operacional?
Un amplificador operacional es básicamente un amplificador diferencial con una amplificación muy alta (idealmente infinita). Tiene una entrada no inversora y una inversora, una salida y, por supuesto, pines para la fuente de alimentación. Utilizando la retroalimentación desde la salida a una de las entradas puedes realizar muchos circuitos diferentes, por ejemplo, amplificadores inversores y no inversores (con amplificación finita), integradores, diferenciadores, filtros de paso bajo y paso alto, y muchos más. Para leer más sobre los diferentes circuitos, consulta la publicación de Texas Instruments "AN-20 Guía de aplicaciones para amplificadores operacionales”.
Las especificaciones más importantes de la hoja de datos:
1. Tensión de alimentación
La especificación más importante que debes verificar en la hoja de datos es el rango de tensión de alimentación. Lo encontrarás en las Condiciones recomendadas de funcionamiento. Si tu tensión de alimentación es demasiado baja, tu amplificador operacional no funcionará correctamente; si es demasiado alta, podrías incluso destruirlo.
2. Rango de tensión de entrada en modo común
Esta especificación a veces se pasa por alto. El rango de tensión de entrada en modo común define el rango de tensión permitido en tus entradas sin que el amplificador operacional falle. Los amplificadores operacionales con entradas rail-to-rail tienen un rango de tensión de entrada en modo común de V- < Entrada V < V+, otros pueden incluir solo el carril positivo o el negativo, o ninguno.
Ejemplo:
El rango típico de tensión de entrada en modo común del TL072 incluye el carril positivo y necesita 3 voltios de margen con respecto al carril negativo:
V- + 3V < Entrada V < V+ →a 10 V de tensión de alimentación, tu rango de tensión de entrada es de 3 V a 9 V
En las Condiciones recomendadas de funcionamiento, TI añade un gran margen de seguridad:
V- + 4V < Entrada V < V+ – 4V →a 10 V de tensión de alimentación, tu rango de tensión de entrada es solo de 4 V a 6 V.
Si quieres diseñar tu circuito correctamente, debes utilizar el rango de tensión indicado en las Condiciones recomendadas de funcionamiento (valores mínimos); sin embargo, si estás desarrollando una unidad individual, puedes apañártelas utilizando los valores típicos mediante el descarte y selección de los amplificadores operacionales.
3. Impedancia de entrada
La impedancia de entrada de los amplificadores operacionales es de especial interés cuando la impedancia de la fuente de señal es alta, por ejemplo, al usar pastillas de guitarra pasivas. Si es así, es posible que desees elegir un amplificador operacional con entradas JFET (la impedancia de entrada alcanza hasta 1000 GΩ). Los amplificadores operacionales con entradas bipolares suelen tener impedancias de entrada de unos 10 MΩ.
4. Ruido de entrada equivalente y distorsión armónica típica
Los amplificadores operacionales no solo amplifican la señal de origen, también añaden armónicos y ruido. El ruido de entrada equivalente y la distorsión armónica típica se indican por separado o mezclados como THD+N.
Para aplicaciones de audio es esencial elegir un amplificador operacional con bajo ruido y distorsión.
5. Corriente de alimentación
Si tu dispositivo funciona con baterías, es importante vigilar la corriente de alimentación. La corriente de alimentación o corriente de reposo proporciona información sobre el consumo de energía del amplificador operacional sin carga.
Lamentablemente se aplica la regla de que las corrientes de alimentación bajas dan como resultado un ruido elevado. Como ves, elegir el componente adecuado es siempre un compromiso – bienvenido a la electrónica 😉
6. Impedancia de salida
La impedancia de salida es importante si la impedancia de carga es baja, por ejemplo, si quieres alimentar unos auriculares o un LED. La impedancia de salida tiene que ser mucho menor que la impedancia de carga; de lo contrario, habrá una gran caída de tensión en la salida (divisor de tensión entre la impedancia de salida y la impedancia de carga). Si no encuentras la impedancia de salida en tu hoja de datos, la corriente de salida de la fuente te dará información similar.
Para obtener información detallada sobre las especificaciones mencionadas anteriormente y más, te recomiendo leer la publicación de TI "Comprender las especificaciones de los amplificadores operacionales“.
¿Cómo encuentro el amplificador operacional adecuado?
A mí personalmente me gusta utilizar el sitio web de Texas Instruments, porque puedo escribir las especificaciones que son importantes para mí y el sitio web me muestra los amplificadores operacionales adecuados, incluido un precio aproximado. Si también quieres incluir a otros fabricantes, una gran manera de hacerlo es utilizar la función de búsqueda de un gran distribuidor, p. ej. Mouser.
Espero que esta pequeña guía te resulte útil. Si eres guitarrista, echa un vistazo a los productos de este sitio web: Mi empresa Songbird FX es un fabricante de pedales de guitarra recargables por micro-USB de alta calidad.
