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  • Amplificador Diferencial e Amplificador Operacional

    Adrielle de Carvalho Santana

  • Introdução

    • Amplificador Diferencial; • Amplificador Operacional.

  • O Amplificador Diferencial

    Trata-se e um amplificador que responde à diferença entre dois sinais de entrada.

  • VEE = polariza base-emissor diretamente

    VCC = polariza base-coletor reversamente

    VCC e VEE = fontes duais, bipolares ou simétricas.

    O Amplificador Diferencial

  • Ele pode ser acionado em apenas uma de suas entradas saída nos dois coletores.

    No semiciclo positivo da senoide de entrada em Q1 a corrente aumenta com o aumento da tensão. Assim a queda de tensão no resistor de coletor aumenta e VC tende a diminuir tendo então um comportamento inverso ao sinal de entrada.

    O Amplificador Diferencial

  • Q1 opera como polarização de Emissor (saída invertida) e como Seguidor de Emissor (acionando o emissor de Q2).

    Q2 se comporta como numa polarização Base- comum a qual não gera inversão de sinal no coletor (entrada no emissor, saída no coletor). Assim Q2 em fase com fonte.

    O Amplificador Diferencial

  • O Amplificador Diferencial

  • O inverso é possível ao se inverter de lugar a fonte. Assim a saída de Q1 estará em fase com a fonte agora.

    Verifica-se portanto, uma saída invertida e outra não invertida em relação à fonte.

    O Amplificador Diferencial

  • O Amplificador Diferencial

  • Pode-se verificar uma saída diferencial entre os coletores de Q1 e Q2. Esta possui uma tensão que é o dobro daquela de cada saída simples.

    Ex.: Q1=-2V Q2=+2V Saída = Q2 – Q1 = 2 – (-2) = 4V

    O Amplificador Diferencial

  • A fim de realizar a rejeição do ruído da rede de alimentação, pode-se fazer a seguinte ligação:

    O Amplificador Diferencial

  • Exemplo de sinal com ruído.

    Na configuração apresentada o sinal entrando nas bases já vêm invertidos entre si no entanto o sinal de ruído vem com mesma fase e amplitude nas duas entradas caracterizando o chamado sinal de modo comum.

    O Amplificador Diferencial

  • O Amplificador Diferencial

  • O Amplificador Diferencial

  • Para o esquema apresentado (slide 11), quanto maior for a resistência de emissor, melhor é a rejeição do sinal de modo comum. No entanto, a fim de se manter a mesma corrente IE a fonte VEE deve aumentar junto com a resistência e valores altos de VEE não são utilizados devido ao limite de corrente do transistor.

    O Amplificador Diferencial

  • Parâmetro CMRR Razão de Rejeição de Modo Comum.

    Trata-se de um parâmetro de desempenho que indica o quanto um amplificador é capaz de rejeitar os ruídos de alta e baixa frequência. Quanto maior melhor.

    O Amplificador Diferencial

  • O Amplificador Diferencial

  • O Amplificador Diferencial

  • O Amplificador Diferencial

  • Seja o circuito abaixo:

    Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Análise do Amplificador Diferencial

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  • Análise do Amplificador Diferencial

  • Amplificadores operacionais (amp op) utilizam estágios de amplificadores, inclusive os diferenciais, na sua entrada o que os garante certas características: Rejeição de modo comum; Alta impedância de entrada; Alto ganho; Baixa impedância de saída.

    Amplificador Operacional

  • No exemplo ilustrado o primeiro e segundo estágios são amp. diferenciais => rejeição de modo comum, alta impedância de entrada. O terceiro é um seguidor de emissor => baixa impedância de saída. Ele possui saída com terminação simples não sendo possível de ser uma saída diferencial.

    Amplificador Operacional

  • Amplificador Operacional

  • A entrada inversora (-) se encontra defasada de 180⁰ da saída enquanto que a não inversora (+) se encontra em fase com a saída.

    A imagem a seguir apresenta uma representação simplificada do amp op. O triângulo se deve à representação usual dos amp ops em diagramas eletrônicos.

    Amplificador Operacional

  • Amplificador Operacional

  • Amplificador Operacional

    O amp. op. força as duas entradas a terem o mesmo valor como se houvesse ali um curto-circuito virtual.

  • Circuito inversor básico

    Amplificador Operacional

  • Amplificador Operacional

  • Amplificador Operacional

    fio RRR ||

  • Circuito não-inversor

    Amplificador Operacional

  • Amplificador Operacional

  • Seguidor de tensão

    Amplificador Operacional

  • Amplificador Operacional

     

     

    

    0

    1011

    o

    i

    i

    f

    i

    o v

    Z Z

    R R

    V VA

  • Amplificador Operacional

    Cargas de baixa impedância ao puxarem altas correntes causam grandes distúrbios na fonte.

    O seguidor de tensão funciona como um amortecedor isolante. Não puxa muita corrente devido a alta Zi e entrega a mesma tensão na saída.

  • Amplificador Operacional

    Também é muito útil em circuitos divisores de tensão quando a carga é desconhecida. Ele garante que a divisão de tensão será de acordo com o projetado independente da carga. Ex.: Suponha que a carga abaixo precisasse de 5V.

  • Amplificador Operacional

    Slide 1 Introdução O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial O Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Análise do Amplificador Diferencial Amplificador Operacional Amplificador Operacional Amplificador Operacional Amplificador Operacional Amplificador Operacional Slide 38 Amplificador Operacional Amplificador Operacional_clipboard0 Slide 41 Amplificador Operacional Amplificador Operacional Amplificador Operacional Amplificador Operacional Slide 46 Slide 47 Slide 48