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Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP

Amplificadores Operacionais Parte I

Jadsonlee da Silva Sá

Jadsonlee.sa@univasf.edu.brwww.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa

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Símbolo e terminais de um amplificador operacional.

Projetado para fornecer uma saída v3 de acordo com a seguinte equação.

Amplificador Operacional Ideal

Entradas

Saída

Terminal da fonte

simétrica

3 2 1( )v A v v A Ganho diferencial ou ganho de malha aberta.

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Características do Amp Op Ideal.

Impedância de entrada infinita.

As correntes drenadas pelos terminais 1 e 2 são iguais a zero.

Impedância de saída é igual a zero.

v3 será sempre igual a A(v2-v1).

Amplificador Operacional Ideal

Para v2=v1, v3 será sempre zero Rejeição de modo comum.

Ganho de malha aberta A infinito.

Amplifica sinais de qualquer freqüência com ganho igual A – Largura de faixa de passagem é infinita.

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Modelo Equivalente de um Amp Op Ideal.

Amplificador Operacional Ideal

v2 está em fase com v3.

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Existem duas configurações básicas utilizando um Amp Op e dois resistores:

Configuração inversora;

Configuração não inversora.

Configurações Básicas com Amp Op

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R2 fecha a malha em torno do Amp Op.

Realimentação positiva Se R2 estivesse conectado do pino 2 para o pino 3.

Configurações Inversora

Sinal a ser amplificad

o

Realimentação negativa

Sinal amplificad

o

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Ganho em Malha Fechada – G.

Supondo um Amp Op ideal.

Configurações Inversora

O

I

vG

v

2 1( )Ov A v v A

2 1 0Ov v vA

1 2v v

Curto-circuito virtual Como se os dois terminais de entrada estivessem “conectados”.

Terminal 1 Terra virtual.

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Ganho em Malha Fechada – G.

Configuração Inversora

11

1 1 1

0I I Iv v v vi

R R R

• Como a impedância de entrada é infinita, i1 circula por R2.

12 1

2 2

O Ov v vi i

R R

1 2Ov i R 21

IO

vv R

R 2

1

O

I

v RG

v R

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O Efeito de um Ganho Finito em Malha Fechada.

Vamos supor que A seja finito.

Configuração Inversora

2 1 1Ovv v vA

11

1 1 1

O OI I

I

v vv vv v A AiR R R

1 2O

O

vv i R

A

2 1

1 (1 2 1)O

I

v R RG

v R R A

2

1

1R

AR

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Tarefa 1: resolvam o exemplo 2.1 do livro Sedra quinta edição.

Configuração Inversora

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Aplicação: somador ponderado.

Configuração Inversora

0 O fv iR

1 2 ... ni i i i

1 21 2

1 2

, , ... , nn

n

vv vi i i

R R R

1 21 2

...f f fO n

n

R R Rv v v v

R R R

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Configuração Não Inversora

2 1( )Ov A v v A

2 1 0Ov v vA

1 2v v

• Supondo o Amp Op ideal.

2

1

1O

I

v R

v R

Ganho positivo.

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Circuito Seguidor de Tensão - Buffer.

Conhecido também como acoplador ou casador de impedâncias.

Possui ganho unitário.

Utilizado para conectar um estágio de alta impedância de saída a uma carga de baixa impedância.

Configuração Não Inversora