Sé que un amplificador operacional intenta mantener los voltajes de entrada iguales. Por lo tanto, para tierra virtual, podemos conectar el nodo + a la tierra y obtenemos un 0V en el nodo - . Si el amplificador operacional intenta mantener las entradas iguales, ¿por qué no obtenemos una base virtual en el nodo + si conectamos el nodo - a tierra?
Sé que Opamp intenta mantener los voltajes de entrada iguales
No del todo. La afirmación correcta es
"Cuando hay retroalimentación negativa, el voltaje en los terminales de entrada del amplificador operacional (ideal) es cero"
¿Por qué no obtenemos una base virtual en el nodo + si nos conectamos? nodo a tierra?
En la configuración típica, la salida del amplificador operacional está conectada de alguna manera a la entrada inversora y, para el amplificador operacional ideal, la tensión de salida será lo que sea necesario para que la tensión de entrada inversora es el mismo que el voltaje de entrada no inversor .
Si se conecta a tierra la entrada inversora y se conecta la salida de alguna manera a la entrada no inversora, es cierto que matemáticamente , se puede mostrar que hay un voltaje de salida que hará que Tensión de entrada no inversora cero.
Sin embargo, es fácil mostrar que esta es una situación inestable - retroalimentación positiva - y que si se altera la tensión de entrada no inversora, la tensión de salida "se va", amplificando la perturbación en lugar de atenuarla como es el caso con la retroalimentación negativa .
Debido a que para que una opamp imite el voltaje en las dos entradas, debe estar en funcionamiento estable.
Al hacer una conexión a tierra virtual, esa estabilidad se garantiza conectando la entrada a la salida, garantizando que la tensión de salida sea igual a la entrada.
Luego, si por alguna razón el voltaje en la entrada + aumenta, la salida aumentará (debido a la amplificación del opamp). Esto se retroalimenta a la entrada, por lo que la entrada también aumentará, minimizando la diferencia entre + y -.
Si se invirtieran las entradas, la diferencia no se minimizaría con la amplificación, sino que aumentaría, lo que provocaría inestabilidad, donde la salida de la lámpara será la tensión de alimentación positiva o negativa, y habrá una gran diferencia entre las entradas + y -
Sin lugar a dudas, aplicando retroalimentación negativa (no inv. puesta a tierra) la entrada inversora NO estará en el potencial de tierra. En su lugar, tendrá un voltaje muy pequeño (rango de µ voltios) que se puede calcular muy fácilmente:
Vin (-) = Vout / Ao, siendo Ao la ganancia en bucle abierto del opamp.
Sin embargo, debido a que para la mayoría de las aplicaciones (y los cálculos correspondientes), ASUMAMOS una ganancia de bucle abierto de infinito al mismo tiempo, ASUMEMOS que el voltaje en el inv. el nodo de entrada es cero (por lo tanto: tierra VIRTUAL, no una tierra real). Como se mencionó, en realidad este NO es el caso, sin embargo, el error debido a esta simplificación es muy pequeño y puede aceptarse en la mayoría de las aplicaciones.
Cuando un OA tiene una ganancia muy alta {> 10e6} con retroalimentación negativa, la salida obliga a la entrada (-) a coincidir con el voltaje (+). Por lo tanto, las entradas virtuales voltaje nulo entre +, - pueden ser cualquier tensión polarizada en (+) en el rango de CM permitido.
Cuando el lado + se conecta a tierra, llamamos a esta diferencia de voltaje nulo una tierra virtual. Esto seguirá siendo válido siempre que la salida no esté saturada y haya retroalimentación negativa sin retroalimentación positiva. La conexión a tierra del lado (-) desvía toda la retroalimentación negativa, por lo que no se cumple esta condición de retroalimentación negativa.