Op-Amp

Amplificador operacional ideal

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Bibliotecas:
Simscape / Foundation Library / Electrical / Electrical Elements

Descripción

El bloque Op-Amp modela un amplificador operacional (op-amp) ideal. La figura muestra el diagrama de implementación.

La implementación del bloque se basa en las siguientes premisas:

• Se asume que la ganancia A ideal del op-amp es infinita

• En el caso de la salida finita, debe haber V1 = 0

• El op-amp ideal también implica que la corriente de p a n es cero (i1 = 0)

Estas premisas resultan en las siguientes ecuaciones para el bloque:

equations
    v1 == p.v - n.v;
    v1 == 0;
    i1 == 0;
end

Para obtener más información, haga clic en Source code, en la pestaña Description del cuadro de diálogo del bloque.

El bloque no tiene parámetros. Sin embargo, puede inicializar la variable Current into output node antes de la simulación. Para obtener más información, consulte Block-Level Variable Initialization.

Variables

Para establecer la prioridad y los valores objetivo iniciales para las variables del bloque antes de la simulación, utilice la sección Initial Targets en el cuadro de diálogo del bloque o de Property Inspector. Para obtener más información, consulte Establecer la prioridad y los valores objetivo iniciales para variables de bloque.

Los valores nominales ofrecen una forma de especificar la magnitud prevista de una variable en un modelo. Usar el escalado del sistema basado en valores nominales aumenta la solidez de la simulación. Los valores nominales pueden provenir de distintas fuentes, una de las cuales es la sección Nominal Values en el cuadro de diálogo del bloque o de Property Inspector. Para obtener más información, consulte Modify Nominal Values for a Block Variable.

Ejemplos

Amplificador operacional de banda limitada

Este ejemplo muestra cómo puede lograrse una fidelidad superior o modelos de componentes más detallados a partir de los bloques de la biblioteca Foundation. El modelo implementa un amplificador operacional de banda limitada. Incluye una dinámica de primer orden desde las entradas hasta las salidas y proporciona una simulación mucho más rápida que si se usa un circuito equivalente en el nivel del dispositivo, lo que incluiría normalmente múltiples transistores. Este modelo también incluye los efectos de la impedancia de la entrada y la salida (Rin y Rout en el circuito), pero no incluye los efectos no lineales como la limitación de la velocidad de conmutación.

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Finite-Gain Op-Amp

How higher fidelity or more detailed component models can be built from the Foundation library blocks. The Op-Amp block in the Foundation library models the ideal case whereby the gain is infinite, input impedance infinite, and output impedance zero. The Finite Gain Op-Amp block in this example has an open-loop gain of 1e5, input resistance of 100K ohms and output resistance of 10 ohms. As a result, the gain for this amplifier circuit is slightly lower than the gain that can be analytically calculated if the op-amp gain is assumed to be infinite.

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Circuito Op-Amp. Diferenciador

Este modelo muestra un diferenciador, como el que podría utilizarse como parte de un controlador PID. También ilustra cómo pueden surgir problemas en la simulación numérica en algunos circuitos idealizados. El modelo opera con la resistencia parásita de la serie de condensadores establecida en su valor predeterminado de 1e-6 ohmios. Si se establece en cero, se produce una advertencia y una simulación muy lenta. Para obtener más información, consulte la guía del usuario.

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Circuito amplificador operacional: Amplificador inversor

Este modelo muestra un circuito amplificador operacional con inversión estándar. La ganancia está determinada por -R2/R1 y, con los valores establecidos en R1=1K ohmios y R2=10K ohmios, la tensión de entrada pico a pico de 0,1 V se amplifica a 1 V pico a pico. Dado que el bloque Op-Amp implementa un dispositivo ideal (es decir, ganancia infinita), esta ganancia se logra independientemente de la carga de salida.

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Circuito de amplificador operacional: Amplificador sin inversión

Este modelo muestra un circuito de amplificador operacional sin inversión. La ganancia está determinada por 1+R2/R1 y, con los valores establecidos en R1=1K ohmios y R2=10K ohmios, la tensión de entrada pico a pico de 0,1 V se amplifica a 1,1 V pico a pico. Dado que el bloque Op-Amp implementa un dispositivo ideal (es decir, ganancia infinita), esta ganancia se logra independientemente de la carga de salida.

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Puertos

Transferencia

+ — Terminal positivo

eléctrico

Puerto de transferencia eléctrica asociado con el terminal positivo del amplificador operacional.

- — Terminal negativo

eléctrico

Puerto de transferencia eléctrica asociado con el terminal negativo del amplificador operacional.

out — Terminal de salida

eléctrico

Puerto de transferencia eléctrica asociado con el nodo de salida del amplificador operacional.

El nombre del puerto no es visible en el icono de bloque, pero puede verlo en el archivo de fuente subyacente, haciendo clic en Source code, en la pestaña Description del cuadro de diálogo del bloque.

Capacidades ampliadas

Generación de código C/C++
Genere código C y C++ mediante Simulink® Coder™.

Historial de versiones

Introducido en R2007a