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Amplificador operacional

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Configuração básica de Amplificadores Operacionais

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Amplificador operacional

  1. 1. Amplificador OperacionalLucélio Lemos
  2. 2. Introdução
  3. 3. IntroduçãoAs características ideais de um AOP são:a) Impedância de entrada infinita;b) Impedância de saída nula;c) Ganho de tensão infinito;d) Resposta de frequência infinita;e) Insensibilidade a temperatura
  4. 4. Introdução
  5. 5. Introdução
  6. 6. IntroduçãoO amplificador Operacional (AmpOp) é: um circuito integrado utilizado num grandenúmero de aplicações, entre as quais se destaca:• Controle de processos• Amplificação• Regulação de sistemas• Operações lineares e não lineares• FiltragemOs Amp Op são amplificadores que trabalham com tensão contínua tão bem comocom tensão alternada.As suas principais características são:- Alta impedância de entrada- Baixa impedância de saída- Alto ganho- Possibilidade de operar como amplificador diferencial
  7. 7. Representação de um Amp OpUm Amp. Op. pode ser entendido como um circuito amplificador de alto ganho,onde a entrada é representada por uma resistência de alto valor e a saída por umafonte de tensão controlada e uma resistência em série.
  8. 8. Alimentação do AOPOs AOP são comumente representados pela simbologia abaixo, onde sãorepresentados seus terminais de alimentação, denominados +V e –V:Esses valores representam o máximo de tensão (positiva ou negativa) que odispositivo poderá fornecer.Num primeiro momento, idealmente, fixemos que esses são os potenciais extremosdo dispositivo e, posteriormente, analisaremos situações específicas.
  9. 9. Modo de funcionamento básicoConsideremos o circuito abaixo:Supondo que o ganho A seja de 100.000, obtemos a tensão de saída Vo:
  10. 10. Realimentação PositivaEsse tipo de operação é denominada operação em malha fechada. Apresentacomo inconveniente o fato de conduzir o circuito à instabilidade. Uma aplicaçãoprática da realimentação positiva está nos circuitos oscilados. A figura abaixomostra um AOP submetido à realimentação positiva:
  11. 11. Amplificador Não-InversorA figura abaixo mostra um circuito com AOP que trabalha como um amplificadornão inversor ou multiplicador de ganho constante
  12. 12. Realimentação NegativaEsse modo de operação é o mais importante em circuitos com AOP, também é ummodo de operação em malha fechada, porém com resposta linear e ganho controlado.Na figura abaixo temos um AOP operando com realimentação negativa.
  13. 13. Amplificador InversorO amplificador de ganho constante mais amplamente utilizado é o amplificadorinversor, mostrado abaixo. A saída é obtida pela multiplicação da entrada por umganho (fator A) constante, fixado pelo resistor de entrada R1 e o resistor derealimentação Rf. Essa saída também é invertida em relação à entrada.
  14. 14. Seguidor UnitárioO seguidor unitário, mostrado abaixo, fornece um ganho unitário (1) sem inversão depolaridade ou fase. Portanto a saída possui mesma amplitude, polaridade e fase daentrada.O circuito atua como isolador (buffer) de estágios, reforçador de correntes e casadorde impedâncias.
  15. 15. Seguidor UnitárioUma aplicação prática do que foi dito é a utilização do buffer no casamento deimpedância de saída de um gerador de sinal com um amplificador de baixaimpedância de entrada, conforme ilustrado a seguir:
  16. 16. Amplificador SomadorO circuito abaixo mostra um circuito amplificador somador de n entradas que forneceum meio de somar algebricamente (adicionando) n tensões, cada uma multiplicadapor um fator de ganho constante. Em outras palavras, cada entrada adiciona umatensão à saída, multiplicada pelo seu correspondente fator de ganho.
  17. 17. Amplificador Diferencial ou SubtratorEste circuito permite que se obtenha na saída uma tensão igual à diferença entre ossinais aplicados, multiplicada por um ganho.
  18. 18. Resistor de Equalização(Balanceamento Externo)Quando o AOP não possui os terminais para o ajuste de offset, o mesmo deverá serfeito através de circuitos resistivos externos. A figura abaixo exemplifica o ajuste deoffset por circuito resistivo externo em um AOP 307 em uma configuração inversora:
  19. 19. Resistor de EqualizaçãoPercebe-se que a utilização de AOP sem terminais específicos para o ajuste de offsetresulta numa grande perda de tempo e, dependendo do AOP e da precisão dos resistoresque deverão ser utilizados, costuma sair mais caro do que a utilização de um AOP providodesses terminais específicos.Porém, em qualquer caso, a tensão de offset poderá ser reduzida (mas não anulada), deforma bem mais simples e prática, colocando-se um resistor de equalização no terminalnão inversor. Esse procedimento é aconselhado pelos próprios fabricantes.O resistor de equalização (Re) nas figuras abaixo para cada um dos casos:
  20. 20. Bibliografia:• COM145 – Eletrônica BásicaAmplificadores OperacionaisProf. João C. Giacomin – DCC-UFLA• Amplificadores Operacionais e Filtros AtivosProf. Ícaro dos Santos• Amplificadores OperacionaisProf. Marcelo Wendling

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