¿Qué es un amplificador escalador?

Un amplificador escalador es un tipo de circuito amplificador operacional (op-amp) que multiplica la señal de entrada por un factor constante , conocido como factor de escala . Este factor puede ser mayor, menor o igual a 1, lo que permite al amplificador aumentar, disminuir o mantener la amplitud de la señal de entrada. .

Así es como funciona:

Circuito Básico:

Un amplificador escalador normalmente consta de un amplificador operacional con:

* Resistencia de entrada (R1): Conectado a la entrada inversora del amplificador operacional.

* Resistencia de retroalimentación (R2): Conectado entre la salida y la entrada inversora.

Operación:

1. Señal de entrada: La señal de entrada se aplica a la entrada inversora a través de la resistencia de entrada (R1).

2. Caída de voltaje: La señal de entrada crea una caída de voltaje en R1.

3. Bucle de retroalimentación: La alta ganancia del amplificador operacional amplifica la caída de voltaje, creando un voltaje de salida grande.

4. Comentarios: Este voltaje de salida se devuelve a la entrada inversora a través de R2, creando un circuito de retroalimentación negativa.

5. Escalado: El bucle de retroalimentación negativa garantiza que la caída de voltaje en R1 sea igual a la caída de voltaje en R2, lo que da como resultado una señal de salida escalada.

Factor de escala:

El factor de escala está determinado por la relación entre la resistencia de retroalimentación (R2) y la resistencia de entrada (R1):

Factor de escala =R2 / R1

Ejemplo:

Si R2 es de 10 kΩ y R1 es de 1 kΩ, el factor de escala es 10. Esto significa que la señal de salida será 10 veces mayor que la señal de entrada.

Aplicaciones:

Los amplificadores escaladores se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones, entre ellas:

* Amplificación de señal: Aumento de la amplitud de señales débiles.

* Atenuación de la señal: Disminuyendo la amplitud de señales fuertes.

* Acondicionamiento de señal: Ajustar el nivel de la señal para que coincida con los requisitos de otros circuitos.

* División de voltaje: Creando un divisor de voltaje con un voltaje de salida constante.

Ventajas:

* Alta precisión: Los amplificadores escaladores pueden lograr una alta precisión, especialmente cuando se utilizan resistencias de precisión.

* Versatilidad: El factor de escala se puede ajustar fácilmente cambiando los valores de resistencia.

* Bajo Costo: Son relativamente económicos de implementar.

Limitaciones:

* Respuesta de frecuencia: El factor de escala puede variar con la frecuencia, especialmente a altas frecuencias.

* Tasa de giro: La velocidad de giro del amplificador operacional limita la velocidad máxima de cambio de la señal de salida.

* Voltaje de compensación: El voltaje de compensación del amplificador operacional puede introducir errores en la operación de escalado.

En general, los amplificadores escaladores son componentes esenciales en muchos circuitos electrónicos, lo que permite una manipulación y amplificación precisa de la señal.