Aquí hay un desglose:
* Linealidad: En un sistema lineal, la salida es una versión escalada de la entrada. Esto significa que duplicar la entrada duplicará la producción, triplicar la entrada triplicará la salida, y así sucesivamente.
* Comportamiento del amplificador operacional: Los amplificadores operacionales ideales están diseñados para amplificar la diferencia entre sus dos terminales de entrada (inversores y no inversores). Esta diferencia, conocida como voltaje de entrada diferencial, se amplifica mediante un factor de ganancia grande (normalmente 100.000 o más). Esto significa que incluso pequeñas diferencias en el voltaje de entrada producen cambios significativos en el voltaje de salida.
* Relación lineal: Dentro del rango operativo del amplificador operacional, el voltaje de salida es linealmente proporcional a la diferencia de voltaje de entrada. Esta relación se mantiene mientras el amplificador operacional no esté saturado (alcanzando su voltaje de salida máximo o mínimo).
Nota importante: Los amplificadores operacionales del mundo real exhiben una ligera no linealidad debido a factores como:
* Voltaje de compensación de entrada: Una pequeña diferencia de voltaje que existe entre los terminales de entrada incluso cuando no hay señal de entrada.
* Tasa de giro: La tasa máxima de cambio del voltaje de salida, que puede limitar la capacidad del amplificador operacional para reproducir fielmente señales de alta frecuencia.
* Distorsión: A niveles altos de señal de entrada, los amplificadores operacionales pueden introducir distorsión, lo que significa que la señal de salida no es una representación precisa de la entrada.
Sin embargo, estas no linealidades suelen ser lo suficientemente pequeñas como para que los amplificadores operacionales todavía se consideren dispositivos lineales para la mayoría de las aplicaciones prácticas.
Conclusión:
Si bien los amplificadores operacionales tienen algunas características no lineales, su capacidad para amplificar la señal de entrada linealmente en un amplio rango justifica su clasificación como dispositivos lineales. Este comportamiento lineal es crucial para su uso en diversos circuitos analógicos, incluidos amplificadores, filtros y osciladores.