¿Qué es el amplificador inversor?

Pregunta: ¿Qué es un amplificador inversor?

Responder:

El amplificador inversor es un amplificador operacional normal en el que la salida se proporciona como retroalimentación al terminal invertido de entrada por medio de una resistencia de retroalimentación.

El problema con Op-Amp es que la ganancia de salida de un Op-Amp es muy alta en un bucle abierto, y eso hace que el Op-Amp sea inestable y difícil de controlar.

En el caso de los amplificadores, el rango de las señales de entrada es muy pequeño (pocos microvoltios), y con esta pequeña entrada dan una ganancia de salida muy alta (120dB o más) lo que hace que el Op-Amp sea difícil de controlar, y estas altas ganancias son de inutilidad en tiempos.

Para superar esto, la ganancia de salida es retroalimentación al terminal inversor de la entrada a través de una resistencia de retroalimentación (Rf). Al hacer esto, podemos controlar la ganancia general del amplificador operacional por medio de retroalimentación negativa (ya que se proporciona retroalimentación al terminal inversor de entrada).

Al conectar la salida a la entrada, crea un circuito de bucle cerrado al amplificador operacional y la ganancia de salida se denomina ganancia de bucle cerrado.

Ahora, el amplificador operacional se convierte en un amplificador inversor de circuito cerrado que utiliza retroalimentación negativa para controlar la ganancia general del amplificador.

En este proceso de retroalimentación, perdemos parte de la ganancia de salida real del amplificador, pero, como se dijo en el amplificador de bucle abierto, produce una ganancia muy alta y podemos permitirnos perder parte de ella.

Espero eso ayude.

Por favor corrígeme si estoy equivocado en algún momento.

Gracias.

Karthik

Un amplificador inversor es aquel en el que la salida está 180 grados fuera de fase con la entrada. Un amplificador no inversor es aquel en el que la salida está en fase con la entrada.

Un amplificador operacional generalmente tiene ambas entradas y se puede configurar como cualquier tipo.

Para aplicaciones como el audio, un cambio de fase de 180 grados no es un problema. Para señales en las que necesita que la fase sea igual, use un amplificador no inversor o dos amplificadores inversores conectados en cascada.

Por ejemplo, si desea una ganancia de 100 y su salida no está invertida, puede usar un único amplificador no inversor con una ganancia de 100 o dos amplificadores no inversores en cascada, cada uno con una ganancia de 10.

Para aplicaciones de audio de señal pequeña donde la fase es importante, siempre he preferido los dos amplificadores inversores en cascada.

Tome una señal de audio de 10 mV, por ejemplo. Usando un amplificador no inversor con una ganancia de 100, puede producir una salida de 1v. Alternativamente, puede conectar en cascada dos amplificadores inversores cada uno con una ganancia de 10 (o x2 y x5. O x3 y x30 si lo desea).

Con dos etapas cada una de ganancia 10, 10mV le dará 100mV en la salida del primer amplificador, pero con un cambio de fase de 180 grados (cuando la entrada de CA es positiva, la salida es negativa y viceversa debido a la inversión). alimentado a través de otro amplificador inversor con una ganancia de 10, obtendrá su salida de 1V en fase con la entrada original.

A menudo, especialmente en aplicaciones de audio, desea esos niveles ‘intermedios’ en lugar de un solo bloque de amplificación.

Es posible que tenga una señal de 10 mV desde un micrófono o una pastilla de bobina móvil y desee manejar un amplificador de potencia que esté buscando una señal de 1 V en la entrada. Al mismo tiempo, desea grabar la salida de su plataforma de grabación en un casete que busca idealmente una entrada típica de 100 mV, o tal vez la línea en la tarjeta de sonido de su PC. Los amplificadores en cascada le permiten ‘aprovechar’ su señal de grabación, así como la señal de su amplificador de potencia final.

Usando el amplificador único, todavía es posible grabar su señal, pero luego necesitaría atenuar su señal para que coincida con su grabadora.

Amplificador inversor:

  • El amplificador inversor es uno en el que la salida está exactamente desfasada 180 grados con respecto a la entrada (es decir, si aplica un voltaje positivo, la salida será negativa).
  • La salida es una versión de entrada amplificada invertida (en términos de fase).

Operación del circuito

El amplificador inversor que usa un amplificador operacional se muestra en la figura a continuación,

Suponiendo que el amplificador operacional es ideal y aplicando el concepto de corto virtual en los terminales de entrada del amplificador operacional, el voltaje en el terminal inversor es igual al terminal no inversor. El circuito simplificado se muestra en la figura a continuación.

Aplicando KCL en el nodo inversor obtenemos

[matemáticas] (0-Vi) / Ri + (0-Vo) / Rf = 0 [/ matemáticas]

Al reorganizar los términos obtendremos

Ganancia de voltaje [matemática] Av = Vo / Vi = – Rf / Ri [/ matemática]

Ganancia

Ganancia del amplificador inversor [matemática] Av = – Rf / Ri [/ matemática]

Amplificador no inversor: el amplificador no inversor es aquel en el que la salida está en fase con respecto a la entrada (es decir, si aplica un voltaje positivo, la salida será positiva). La salida es una versión amplificada de entrada no invertida (en términos de fase).

Operación del circuito

El amplificador inversor con amplificador operacional se muestra en la figura a continuación:

Suponiendo que el opamp es ideal y aplicando el concepto de corto virtual, el voltaje en el terminal inversor es igual al terminal no inversor. Aplicando KCL en el nodo inversor obtenemos

[matemáticas] (Vi-Vo) / R2 + (Vo-0) / R1 = 0 [/ matemáticas]

Al reorganizar los términos obtendremos

Ganancia de voltaje [matemática] Av = Vo / Vi = (1+ Rf / Ri) [/ matemática]

Ganancia

Ganancia del amplificador no inversor [matemática] Av = (1+ Rf / Ri) [/ matemática]

Nota: Conozca más sobre el amplificador operacional inversor y no inversor en http://www.ti.com/lit/an/sboa092

Esta configuración se conoce como amplificador inversor.

La corriente que pasa por R1 es I1 = (Vin-V) / R1. [Suponga que el potencial en la unión de R1 y Rf es V] y la corriente que pasa por Rf es I2 = (V-Vout) / Rf.

Ahora I1 = I2 & V = 0V (dado que ‘+’ está conectado a tierra, entonces el potencial de V es 0V. El potencial en ‘+’ y ‘-‘ es siempre el mismo)

Ahora, I1 = I2 es decir (Vin-V) / R1 = (V-Vout) / Rf

o, Vin / R1 = (-) Vout / Rf

o, Vout / Vin = (-) Rf / R1

o, Vout = (-) Vin x Rf / R1

Entonces, si aplica voltaje positivo en la entrada, obtendrá un voltaje negativo (invertido) en la salida y la amplitud de la salida dependerá del valor de R1 y Rf que haya seleccionado.

fuente de imagen- electrosoma

Como su nombre indica, ” Un amplificador cuya salida está desfasada 180 grados con la entrada” es un amplificador inversor.

Un amplificador inversor típico es como se muestra

Las formas de onda son como se muestran

Tanto la entrada como la salida están desfasadas 180 grados, ya que cuando una onda alcanza su máximo, la otra alcanza su mínimo.

¡Espero eso ayude!

Deja tus dudas en la sección de comentarios.

En pocas palabras, es un amplificador cuya salida es del signo algebraico opuesto de la entrada, con / sin ganancia (aunque no discutiré con nadie que insista en que la magnitud de la salida debe ser mayor que la de la entrada).

Sin embargo, un amplificador puede tratar los componentes de CA y CC de una señal de manera diferente, por lo que una definición estricta del término “amplificador” puede no ajustarse a todas las aplicaciones.

Como el nombre mencionado de invertir significa que la señal de salida es un cambio de fase de 180 grados con respecto a la señal de entrada. Aquí aplicamos la fuente de voltaje en la terminal negativa y ponemos groud en la terminal positiva.
Sabemos que las características del amplificador operacional ideal.
1. Tiene alta impedancia de entrada.
2. Tiene baja impedancia de salida.
3. Tiene un ancho de banda infinito.
4. tiene una ganancia de bucle abierto infine.
Por lo tanto, aplicamos una resistencia entre el terminal negativo del amplificador operacional y el terminal de salida. Por lo tanto, esta resistencia se denomina resistencia de retroalimentación negativa.

En un amplificador CE npn, si está tomando el voltaje entre el colector y la tierra, será una salida invertida (diferencia de fase 180) y a través del Rc habrá un voltaje de 0 ° de diferencia de fase.

El amplificador inversor invertirá la polaridad de la señal en la salida para las señales de CC y el cambio de fase de 180 grados para las señales de CA.

El amplificador inversor N0n solo cambiará la amplitud de la señal.

Los amplificadores de transistores CE acoplados a Rc son el ejemplo del amplificador inversor. Si aplica una señal de cambio de fase de 0 ‘al amplificador, la salida cambiará de fase a 180’, por lo que se denominan amplificador inversor.

En un amplificador inversor, cuando la entrada cambia en una dirección positiva, la salida cambia en una dirección negativa y viceversa.

Un amplificador inversor es un amplificador que crea una señal escalada de amplitud reflejada alrededor de CC.

La respuesta anterior dada es muy correcta. El amplificador inversor en el que la salida se proporciona como retroalimentación al terminal invertido de entrada por medio de una resistencia de retroalimentación.