Opamp no idealidades

El voltaje de compensación es un error inevitable en la construcción de un opamp. Nadie lo "coloca" en ninguna parte. Los fabricantes hacen todo lo posible para reducirlo, pero, por supuesto, no pueden hacerlo cero.

Tampoco tiene sentido preguntar si el voltaje de compensación aparece en la entrada positiva o negativa. El desplazamiento es entre las dos entradas. Un opamp idealmente hace:

Fuera = Ganancia (Pos - Neg)

En realidad, lo hace:

Fuera = Ganancia (Pos - Neg + Ofs)

El error de desplazamiento no se agrega específicamente a ninguna de las entradas. Es un error que resulta de encontrar la diferencia entre las dos entradas. Por lo tanto, no puede decir si aparece solo en la entrada positiva o negativa, y de todos modos no podría notar la diferencia.

El desplazamiento se debe principalmente al desajuste en los 2 dispositivos que forman el par diferencial en la entrada al amplificador operacional. El desplazamiento es diferencial, lo que significa que se aplica a la diferencia de voltaje entre los terminales de inversión y de no inversión. Por conveniencia, el offset se refiere a menudo al terminal no inversor y se modela como una fuente de voltaje en serie con la entrada diferencial (ideal).

Para encender un transistor se necesitan unos cientos de mili voltios. Hay dos transistores que están en las entradas de un amplificador operacional; uno conectado a la entrada no inversora y otro en la entrada inversora. Si estos transistores fueran idénticos, tendrían características de voltaje de entrada idénticas y el voltaje de compensación de entrada (es decir, la diferencia entre las dos características) sería cero.

Entonces, el voltaje de compensación de entrada es una medida de la diferencia entre las características de los dos transistores. Esto significa que es arbitrario pensar que el voltaje de "error" está en un terminal u otro.

Lo mismo ocurre con las corrientes de polarización de entrada: idealmente, ambos transistores de entrada necesitarían la misma cantidad de corriente de polarización para activar una cantidad establecida (estoy pensando particularmente en BJTs aquí porque sí necesitan una pequeña corriente de polarización de base ).

Pero generalmente siempre hay una diferencia y esto se denomina corriente de "compensación" y, de nuevo, es arbitrario en cuanto a qué entrada elige para considerar esta corriente de compensación que emana de / a.

Tomemos como ejemplo la configuración clásica del amplificador inversor con la ganancia de bucle cerrado de (-R2 / R1).

Caso (a) : conecte una pequeña tensión de corriente continua Voff = 1µV entre los no inv. Entrada y tierra; Caso (b) : conecte la misma fuente de voltaje entre inv. Terminal de entrada y el nodo común de ambas resistencias de realimentación.

Calcule para ambos casos el voltaje de salida de CC resultante (para una ganancia ideal de bucle abierto Aol que se aproxima al infinito. En ambos casos, el resultado será idéntico (ganancia de ruido):

Vout=Vo(1+R2/R1)

En el modelo del amplificador operacional como un amplificador operacional ideal con un Vos de voltaje colocado en serie con la entrada no inversora, tienes algo como esto:

En este caso, el Vos se agrega a la entrada en la entrada no inversora, por lo que un Vos positivo hace que la salida del amplificador sea más positiva. Si lo mueve a la entrada no inversora, el resultado será idéntico al de todas las apariencias externas, sin embargo, tendrá que dibujarlo 'volteado' para que se reste de la tensión de entrada inversora para mantener el signo igual.