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7/25/2019 Ruidos em Amp.pdf

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Instrumentao e Tcnicas de Medidas

Rudo Eltrico e Componentes Reais


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Controle de Verses

2013 Verso 1 Instrumentao e Tcnicas de Medidas (ITM)

Com base nas notas de aula de C!"#3 e $ %m$ %$$lications &andboo'ection * edited b+ ,alt -un. (/enes 200)

ltima alterao: 11/10/2013
http://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/39-05/op_amp_applications_handbook.htmlhttp://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/39-05/op_amp_applications_handbook.htmlhttp://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/39-05/op_amp_applications_handbook.htmlhttp://www.analog.com/library/analogDialogue/archives/39-05/op_amp_applications_handbook.html


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ndice

20 u4do eltrico em circuitos com am$li5icador o$eracional*

201 u4do Trmico*

202 6ot /oise*

203 u4do de Contato7

20* 8o$corn /oise7

207 oma de u4dos

20 9s$ectro de ru4do"

20" 9:ui;alente 9ltrico#

20# ai.ura de ru4do=

2010 9?em$lo@ u4do1020101 Tabela de erros11

21 Com$onentes 8assi;os (esistores Ca$acitores)13

211 esistores e $otenciAmetros13

2111 95eitos trmicos13

2112 9lementos $arasitas1*

2113 >al6as ;ariao com o tem$o e ru4do17

211* 8otenciAmetros17212 Indutores1

213 Ca$acitores1

2131 %bsoro Bieltrica1"

2132 9lementos $arasitas ($ 9 e 9)1#

2133 TolerDncia20


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20 Rudo eltrico em circuitos com amplificador operacional

u4do eltrico todo o ti$o de inter5erEncia :ue se sobre$e a uma in5ormao eltrica 8ara

e;itar con5uso a $artir deste momento a $ala;ra FsinalG $assa a re$resentar a in5ormao Htil ao

$asso :ue a $ala;ra Fru4doG ser utili


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emisso aleatPria de eltrons e lacunas c6ott'+ em 1=1# mostrou :ue este ru4do .era uma

corrente e5ica


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popcorntem a a$arEncia de um de.rau de tenso de durao a$ro?imada de 10 ms e :ue a$arece

es$oradicamente nos a$arel6os % >i.ura 202 mostra a a$arEncia destes ru4dos :uando ;isto em

osciloscP$io 9ste ti$o de ru4do est $raticamente e?tinto dos am$li5icadores o$eracionais modernos

uma ;e< :ue o .rau de $ure


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Figura 20.6: #orr&nt& & t&n$o d& rudo para um A7 tpico 4ationa)8 A 1068 Ma9 1;65.

8or e?em$lo $ara a >i.ura 20* na banda de 10&< at 10'&ontes de tenso e corrente $odem ser a$licadas $ara modelar a in5luEncia do ru4do em um

% Con5orme a$resentado na >i.ura 207estas 5ontes so a$licadas da mesma 5orma :ue $ara

modelar Ve I!
http://www.national.com/an/AN/AN-104.pdfhttp://www.national.com/an/AN/AN-104.pdf


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Figura 20.


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F=10lo.Vn2VT

2In2Rg&rador

2

VT2

u$ondo :ue o Hnico ru4do do .erador seRa o ru4do trmico :uando conectarmos este

.erador ao am$li5icador a tenso de ru4do se soma a tenso do .erador e a corrente de ru4do$assando $ela resistEncia do .erador $rodu< outra tenso de ru4do :ue de$ende da im$edDncia de

entrada do .erador 8or esta ra9T $ois assim como as

correntes de $olarii.ura 20*

su$ondo :ue ele est conectado a um .erador com im$edDncia de 2' (/ational emiconductor

%$$lication /ote 10* Ma+ 1="*)

a) Calcular o ru4do e:ui;alente total na entrada do am$li5icador o$erando a 1'&< ($or

unidade de 5re:uEncia)

/o resistor da 5onte ($ara 1&< de banda)@ VT=*kTRB=7"nV/

Ba >i.ura 20*;em :ue

Vn 1'&


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bser;e :ue $ara banda lar.a (sinais acima de 10'&


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/este e?em$lo consideraremos :ue a im$edDncia e:ui;alente da $onte de 370com sa4da

m?ima de 100mV e e?citao de 10V .an6o do am$li5icador de instrumentao 5oi $ro.ramado

$ara ser de 100 ;e


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21 !omponentes "assi#os

/este ca$4tulo so a$resentadas as caracter4sticas reais de resistores ca$acitores e indutores

e como eles $odem in5luenciar no desem$en6o de circuitos

21.1 Resistores e potenci-metros

esistores e $otenciAmetros $odem ser 5eitos entre outros de com$Psitos de carbono

5ilmes de carbono metal 5ilme metlico e 5ios (induti;os e no induti;os) Um bom te?to sobre

resistores 5alando sobre suas caracter4sticas e $arDmetros $ode ser obtido na Vis6a+esistors

101 &o to select resistors e&o to select resistors 5or $recision a$$lications te?to a$resentado

a:ui tem como base $rinci$almente os e?em$los e descries contidas em &ardare and

&ouse'ee$in. Tec6ni:ues o a$resentados os $roblemas mais comuns en;ol;endo o uso de

resistores e $otenciAmetros em a$licaes de $reciso

21.1.1 $feitos trmicos

esistores reais so sens4;eis a ;ariao de tem$eratura o :ue $ode alterar .an6os e

aumentar a $ro$a.ao de erros s e5eitos destas ;ariaes $odem ser 5acilmente $ercebidos com ouso de e?em$los sim$les 8or e?em$lo su$ondo um am$li5icador no in;ersor de .an6o

>=1+R1

R2

onde 1X==' _ , e TCX27$$m`C e 2X100 _ , e TCX70$$m`C uma ;ariao de 10`C

le;a a erros de 270$$m`C (de< ;e


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1 a:uece 12*`C e 2 a:uece 00127`C Isto resulta em uma di5erena de 31$$m no .an6o o :ue

$ode le;ar a um erro de ! num %B de 1* bits 9ste autoa:uecimento $ode causar e5eitos de

no linearidades ainda $iores se o .an6o 5or ele;ado /este caso o mel6or a 5a


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95eitos termoeltricos tambm $odem ser im$ortantes Bi5erentes li.as de cobre $odem

.erar entre 1V`C e 20V`C $ara resistores de 5ilme metlico comuns ou *00V`C $ara

resistores de carbono Mesmo assim isto no costuma ser um $roblema muito .rande $ois as tenses

de cada terminal tendem a se cancelar se a distribuio de calor 5or simtrica Isto entretanto nem

sem$re acontece e ;ai de$ender da 5orma e local onde os com$onentes esto conectados 8ore?em$lo com$onentes deitados sobre a $laca tendem a a$resentar a mesma tem$eratura em ambos

os terminais mas isto $ode no ser ;erdadeiro caso os resistores seRam colocadas na ;ertical como

na $rP?ima 5i.ura

21.1.3 %al&as' #ariao com o tempo e rudo

esistores $odem :ueimar e abrir (5ilme de carbono) ou :ueimar e curtoLcircuitar (5ilme

metlico) s resistores $odem mudar com o tem$o ($$mano) sendo necessrio reali


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mecDnicos e $ermitem o aRuste automtico dos com$onentes em circuitos realimentados Quando

5or usar um $otenciAmetro lembreLse Fuse com in5inito cuidado e aRuste em 5ai?a in5initesimal $ara

e;itar in5inita 5rustrao

21.2 ndutores

Indutores no so com$onentes comuns em circuitos eletrAnicos nem em instrumentao

$ois na $rtica esto lon.e de se com$ortar como seu modelo ideal e no so 5ceis de 5abricar

com dimenses redu


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:ue $odem ser utili


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$roblema $assa $elo uso de ca$acitores de boa :ualidade (e;ite usar ca$acitores cuRo 5abricante no

in5orma a B%) ou sistemas realimentados com auto


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este com$ortamento :ue restrin.e o uso de ca$acitores $ara 5re:uEncias ele;adas Be um

modo .eral ca$acitores eletrol4ticos de tDntalo ou constru4dos com $lacas e dieltricos enrolados

a$resentam 9 ele;ada limitao maior de 5re:uEncia 8or est ra) B> de5inido $ela ra


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resistEncias e reatDncias ou seRa um $arDmetro :ue mede a ine5iciEncia do ca$acitor relacionando

a relao entre a ener.ia $erdida e ener.ia arma

21.3.3 Tolerncia

%dicionalmente a obteno de ca$acitores de $reciso no 5cil ob demanda $oss4;el

encontrar ca$acitores com tolerDncia de 07 ou 1Z (cerDmica /80 al.uns 5ilmes 5inos) mas ;alores

comuns esto entre 7 e 10Z % tem$eratura e a 5re:uEncia tambm in5luenciam a ca$acitDncia a B>

e a B% Coe5icientes trmicos da ordem de 30$$moC (cerDmica /80) e 100 a 200$$moC

($oliestireno e $oli$ro$ileno) so comuns % 5ai?a de o$erao tambm ;aria muito %l.uns

ca$acitores de 5ilmes 5inos 5uncionam at #7oC en:uanto :ue os de te5lon 5uncionam at 200oC

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