🔌 El AMPLIFICADOR OPERACIONAL como CONVERSOR de CORRIENTE a VOLTAJE

Como utilizar el amplificador operacional como conversor

El amplificador operacional A-O como conversor de corriente a voltaje

✊ El amplificador operacional como conversor de corriente a voltaje (podemos ver su configuración en la figura 👆 anterior) se conoce también como amplificador de transimpedancia. Llegada a éste una corriente ( lin ), la transforma en un voltaje proporcional a ésta, con una impedancia de entrada muy baja, ya que está diseñado para trabajar con una fuente de corriente.

💥 Con el resistor R como factor de proporcionalidad, la relación resultante entre la corriente de entrada y el voltaje de salida es:

Vout = -R·Iin

Función exponencial y logarítmica

El logaritmo y su función inversa, la función exponencial, son ejemplos también de configuraciones no lineales (lo podemos observar en la siguiente 👇 imagen), las cuales aprovechan el funcionamiento exponencial del diodo, logrando una señal de salida proporcional al logaritmo o a la función exponencial de la señal de entrada.

El amplificador operacional A-O en configuración logarítmica

👉 La señal de entrada desarrollará una corriente proporcional al logaritmo de su valor en el diodo en aproximación. Ello en conjunto con la resistencia de salida R, la dependencia de la tensión de salida (Vout) como producto de la tensión de entrada (Vin) es:

Vout = -m·ln ( Vin / n·R )

Los factores n y m son factores de corrección que se determinan por la temperatura y de los parámetros de la ecuación del diodo.

Para lograr la potenciación, simplemente se necesita cambiar la posición del diodo y de la resistencia para dar lugar a una nueva función; esta ecuación también acompañada por los factores de corrección n y m (ver en la siguiente figura), muestra la siguiente dependencia de la tensión de salida con relación a la de entrada:

El amplificador operacional A-O en configuración de función exponencial

En la práctica la realización de estas funciones en un circuito son más complicadas de construir, y en vez de usarse un diodo se conectan transistores bipolares para minimizar cualquier efecto no deseado, como es generalmente la temperatura donde se trabaja. No obstante, queda claro que el principio de funcionamiento de la configuración queda inalterado.

💢 En la realización de estos circuitos también podrían hacerse conexiones múltiples. Por ejemplo, en el amplificador antilogarítmico las multiplicaciones son adiciones, mientras que en el logarítmico las adiciones son multiplicaciones. A partir ello, por ejemplo, se podrían realizar la combinación de

dos amplificadores logarítmicos, seguidos de un sumador, y a la salida, un antilogarítmico, con lo cual se habría logrado un multiplicador analógico en el que la salida es el producto de las dos tensiones de entrada.

Otros:

• Osciladores
• Convertidores carga-tensión
• Filtros activos
• Girador que permite construir convertidores de inmitancias (simular un inductor empleando un condensador, por ejemplo).

Aplicaciones:

• Calculadoras analógicas
• Filtros
• Preamplificadores y buffers de audio y video
• Reguladores
• Conversores
• Evitar el efecto de carga
• Adaptadores de niveles (por ejemplo CMOS y TTL)

Escrito por Archie Tecnology