Sumando el amplificador ¿Cero entrada de corriente / voltaje?

  

¿Por qué el voltaje en el terminal inversor de la entrada es igual a cero?

Cualquier opamp con retroalimentación negativa intenta mantener sus dos entradas al mismo voltaje. Por lo tanto, si la entrada no inversora está vinculada a tierra, la acción del opamp es mantener la entrada inversora en la tierra también.

  

¿Por qué la corriente en el terminal inversor de la entrada es igual a cero?

Un opamp ideal tiene una resistencia de entrada infinita.

Entonces, ¿suponiendo que está utilizando un amplificador operacional inversor con varias resistencias conectadas al terminal inversor, el terminal no inversor conectado a tierra y una resistencia de realimentación desde la salida al terminal inversor?

En ese caso, la salida del amplificador impulsará la resistencia de realimentación a cualquier voltaje necesario para (idealmente) impulsar el terminal no inversor a cero voltios. (Dado que un amplificador operacional ideal tiene una ganancia infinita). Así que es un sistema de control de retroalimentación que mantiene el terminal no inversor a cero voltios.

La estructura de entrada de un amplificador operacional es un par diferencial de alta impedancia. Idealmente, tiene una impedancia de entrada infinita, por lo que no fluye corriente en ninguna de las entradas de un amplificador operacional. En la práctica, hay una corriente de fuga y, posiblemente, una corriente de polarización, pero generalmente son despreciables.

Supongamos, por el momento, que estamos hablando de amplificadores reales. Entonces, sus dos preguntas no están (bastante) basadas en suposiciones precisas. Empecemos por el segundo:

  

2.¿Por qué la corriente en el terminal inversor de la entrada es igual a cero?

Bueno, no lo es. Si observa la hoja de datos de un amplificador operacional, encontrará un número denominado polarización actual. Esta es la corriente de la que estás hablando, y no es cero. Aunque puede ser muy pequeño. En los primeros días de los estudios de estado sólido, las corrientes de polarización en la región del microampo eran comunes. Hoy en día, puede obtener unidades de picoamp a bajo precio. Pero, para tener una perspectiva, digamos que está usando resistencias de 1 k en un circuito que funciona a 1 voltio. Entonces la corriente de resistencia es de aproximadamente 1 miliamperio. Si la corriente de polarización es de 10 nanoanps, esto es 100.000 veces menor que la corriente de resistencia, y una corriente de polarización de 10 picos es de 100.000.000 veces menos. Por lo tanto, aunque la corriente de entrada no es realmente cero, es tan pequeña en comparación con las corrientes de resistencia que no afecta notablemente al funcionamiento del circuito. Un error de 1 parte en 100,000 es .001 por ciento, y las resistencias generalmente tienen una tolerancia de +/- 1 por ciento.

  

1. ¿Por qué la tensión en el terminal inversor de la entrada es igual a cero?

De nuevo, no lo es. Pero digamos (de nuevo) que estamos trabajando a niveles de 1 voltio. Un amplificador operacional regular tendrá una ganancia de DC de aproximadamente 1,000,000. Luego, para obtener una salida de 1 voltio, las entradas deben tener una diferencia de voltaje de 1 microvoltio. Esto no es cero, pero es tan pequeño que ignorarlo no causará errores que no estén inundados por otras fuentes de incertidumbre.

Entonces, ¿por qué la teoría que estás aprendiendo parte de suposiciones obviamente erróneas? Porque simplifica los cálculos y le permite ver los principios generales involucrados. Si luego decide ir por el dinero completo y hace un análisis exhaustivo, eso también está bien, pero los resultados serán diferentes en una cantidad tan pequeña que generalmente no vale la pena molestarse.