Electricidad y Electrónica

Realimentación positiva y negativa
Hay fenómenos en los que los efectos refuerzan las causas. Por ejemplo, alguien
aprende un idioma, con eso puede empezar a leer libros de estudio escritos en la
nueva lengua, con lo que aprende más; puede leer entonces obras más avanzadas,
y así cada vez, y sin límite. Es un caso de realimentación positiva, donde la dificultad
mayor es la de arranque.
En otros procesos los efectos se oponen a las causas. Por ejemplo, alguien
aprieta el acelerador del coche; aumenta la velocidad del vehículo, y la persona
queda algo atrasada con respecto al coche; entonces pisa menos fuertemente el
acelerador y, por eso, la velocidad no aumenta tanto como si manejara el coche
por control remoto, desde un lugar fijo. Es un caso de realimentación negativa. 
En las aplicaciones útiles de los amplificadores operacionales se usa la reali-
mentación negativa, porque la positiva forzaría el componente hacia una salida
plena, positiva o negativa. Nótese, en la figura anterior y en las que siguen, que la
salida se conecta siempre a la entrada inversora, sea en forma directa como en el
seguidor, o bien indirectamente, a través de resistores, u otros elementos.
Amplificador inversor
En esta conexión, la salida está invertida con respecto a la entrada, y amplifi-
cada en un factor igual al cociente entre las resistencias de entrada y de realimen-
tación, R
1
y R
2
, respectivamente.
(1)
Para comprender el funcionamiento, es útil recordar que para que el op-amp
entregue una tensión que no sea extrema, la diferencia de potencial entre sus en-
tradas tiene que ser nula. Si tomamos el potencial de tierra como cero de referen-
cia, las entradas + y – están, entonces, a potencial nulo. La tensión sobre R
2
vale
V
0
, y la tensión sobre R
1
vale V
I
. Como la entrada no toma corriente, la intensidad
que circula por R
2
hacia la izquierda, tiene que valer lo mismo que la que pasa
por R
1
hacia el mismo lado.
La corriente se calcula como el cociente entre la tensión y la resistencia. En-
E l e c t r i c i d a d   y   e l e c t r ó n i c a
182
El símbolo representa
un amplificador ope-
racional de aislamien-
to. Se caracteriza por
tener  potenciales  de
referencia  indepen-
dientes  en las entra-
das y la salida. Eso es
útil para independizar
las fuentes de alimen-
tación eléctrica de los
circuitos, por ejemplo
en los monitores car-
díacos de los pacien-
tes.  Un  ejemplo  de
ese tipo de op-amp es
el 3.656AG, que aísla
hasta 8.000 V entre la
entrada y la salida. El
acoplamiento entre la
entrada y la salida es
inductivo, a través de
t r a n s f o r m a d o r e s .
Mide 25
257 mm.
l
H
ENRY
L
E
C
HÂTELIER Y
H
EINRICK
L
ENZ
.
El  principio  de  Le
Châtelier,  que  esta-
blece que en una re-
acción  química  las
c o n c e n t r a c i o n e s
cambian  de  modo
que se reduzca la ve-
locidad  de  la  reac-
ción: y la ley de Lenz,
que dice que la fuer -
za electromotriz indu-
cida  se  opone  a  la
va riación  de  la  co-
rriente que la produ -
ce, son dos ejemplos
de realimentación ne-
gativa.
l
 
+ 
– 
V
O
 
V
I
 
R
1
 
R
2
 
R
2
R
1
V
0
=
V
i
Cap 15:Maquetación 1  06/10/2010  03:39 a.m.  Página 182

---

tonces, (V
0
.– 0) / R
2
vale lo mismo que (0 – V
1
) / R
1
, de lo que se deduce la fór-
mula (1).
Amplificador sin inversión
(2)
Con igual razonamiento, partimos del hecho de que las dos entradas están al
mismo potencial y que, ninguna de las dos, toma corriente. Entonces, los resistores
están  en  serie;  la  corriente  que  circula  por  ambos  es  la  misma,  y  su  valor  es
I = V
0
/ (R
1
+ R
2
).
La tensión se calcula como el producto de la corriente por la resistencia; en-
tonces, la tensión sobre R
1
vale I. R
1
, o bien V
0
. R
1
/ (R
1
+ R
2
). Y como esta tensión
tiene que ser igual a la de la otra entrada, V
I
, se deduce la fórmula (2) que figura
a la derecha del circuito.
Ahora no hay inversión de polaridad, porque la señal de entrada se aplica a la
entrada +, que no es inversora. El punto de unión entre los dos resistores se en-
cuentra a un potencial intermedio entre el de salida, y el potencial cero de tierra.
Siguen más ejemplos de uso de amplificadores operacionales.
Sumador con inversión
La tensión de salida es igual a la suma
de las de entrada, pero con una inversión
de la polaridad.
Un  razonamiento  posible  para  com-
prender el circuito, es considerar que los
potenciales en + y en – son nulos, y las en-
tradas no toman corriente. Entonces, la
corriente que circula hacia la izquierda por
el resistor de realimentación negativa (I = V
0
/ R) vale lo mismo que la suma de las
corrientes que circulan por los otros resistores R hacia el mismo lado. Y cada una
de esas corrientes valen  (0 – V
1
) / R, (0 – V
2
) / R; (0 – V
3
) / R, etcétera; de lo que
se deduce la fórmula (3) que está junto al circuito.
1 8 3
A m p l i f i c a d o r e s   o p e r a c i o n a l e s
La gran multiplicación
que brinda un amplifi-
cador operacional tie-
ne  aplicaciones  tan
variadas, que algunas
se  descubrieron por
azar.   Si se le conecta
a la entrada una bo-
bina en cuya cercanía
se desplace un imán
suspendido, el dispo-
sitivo  detecta  vibra-
ciones  y  movimien-
tos, entre ellos los sís-
micos.
l
l
 
+ 
– 
V
O
 
V
I
 
R
1
 
R
2
 
R
2 
+ R
1
R
1
V
0
=
V
i
 
+ 
– 
V
O
 
R 
...)
(
3
2
1
+
+
+
=
V
V
V
V
o
V
1
 
R 
R 
R 
V
2
 
V
3
 
Uso de un op-amp pa-
ra  obtener una   tesión
directamente propor-
cional  a  la  variación
de una resistencia que
forma parte de un cir-
cuito  puente  (por  e-
jemplo, un fotorresis-
tor). La tensión de sa-
lida, V
S
, vale –V.x/2.
(3)
Cap 15:Maquetación 1  06/10/2010  03:39 a.m.  Página 183

---