Tecnico em eletroeletrônica-Aula 8

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Uerlis Martins Bomfim 1 AMPLIFICADORES OPERACIONAIS Uerlis Martins 2 Oamplificadoroperacionalumdispositivoquepoderealizaroperaes matematicascomoadio,subtrao,multiplicao,diviso,logaritmo,alm de outras funes como comparao e amplificao. +Vcc -Vcc Elepossuiduasentradas,ainversoraeanoinversora;umasadaVo( output) e dois terminais de alimentao. +Vcc e Vcc. Operacionais Entradano-inversora Entradainversora Uerlis Martins 3 Operacionais Amplificador Ideal: a) Impedncia de entrada Infinita; b) Impedncia de sada nula; c) Ganho de tenso infinito; d) Resposta de freqncia infinita; e) Imunidade a temperatura; Amplificador Operacional: a) Impedncia de entrada Alta; b) Impedncia de sada baixa; c) Ganho de tenso elevado; d) Alta resposta de freqncia; e) Baixa sensibilidade a temperatura; Principais especificaes Uerlis Martins 4 Operacionais A operao bsica do amplificador operacional a amplificao da tenso diferencial das entradas, ou seja: +-AvV+V-Vout( ) + = V V A Vv out Uerlis Martins 5 Realimentao Amp-opspodemserconectadosemmalhaaberta(semrealimen-tao)oumalha fechada (com realimentao). Malha aberta refere-se a configurao onde no h realimentao da sada para a entrada. Na configurao em malha aberta o ganho pode exceder 10.000, esse ganho definido pelo fabricante, ou seja, no h controle sobre o mesmo; +-AvVoVi Uerlis Martins 6 Realimentao Malha fechada tem-se o controle do ganho, porm h uma reduo no mesmo. Para haver o controle do ganho de um amp-opdeveterumcaminhoderealimentao.Existem dois tipos de realimentao: Positiva; -+ViR1RFV0 Uerlis Martins 7 Realimentao Negativa: A realimentao negativa ir reduzir o ganho e melhorar muitas caractersticas do amp-op. -+V0+-+-V1R1RFVe ViVe VoRRRVe VoRVe Vi= =122) (1 Uerlis Martins 8 Operacionais-aplicaes bsicas AMPLIFICADOR INVERSOR Considere o circuito a seguir e vamos calcular a razo V0 / V1. Como o Ampop temalta impedanciadeentrada, a corrente que fluipor R1 tambm flui por R2.Aplicando Kirchorff Se Ve0 o que mostra a amplificao do sinal, assim o ganho do amplificador dado por: onde o sinal negativo representa a inverso de fase do sinal de saida em relao ao sinal de entrada, ViVoRR=1212RRAv = Uerlis Martins 9 Operacionais-aplicaes bsicas Exercicio Dado o circuito abaixo, determine o ganho e a forma de onda da tenso de sada Dados: R1=1K R2=15K RL=10K Vcc=12V=200mV Vi Uerlis Martins 10 Operacionais-aplicaes bsicas AMPLIFICADORNO INVERSOR Neste circuitoo resistor da entrada inversora est aterrado e h tambm um resistor de realimentao R2 ligado a saida e a entrada inversora.Assim neste amplificador o ganho detenso : 121RRAv + =Vi Vo Uerlis Martins 11 Operacionais-aplicaes bsicas Exercicio Dado o circuito abaixo, determine o ganho e a forma de onda da tenso de sada Dados: R1=1K R2=15K RL=10K Vcc=+-12V Vi=200mV Vi Uerlis Martins 12 Operacionais-aplicaes bsicas SOMADOR DE TENSO Osomador det enso baiscamente um amplificador inversor com diversas entradas. ) .... 3 2 1 ( Vn V V VRnRVo + + + =Admitindo R1=R2=R3 .............................=Rn Uerlis Martins 13 Operacionais-aplicaes bsicas Exercicio Determine a tenso de saidaVo do circuito a seguir Dados: R1=10K R2=10K R3=10K Vcc=+-12V V1=1Volt V2=3volts V1 V2 Uerlis Martins 14 Operacionais-aplicaes bsicas SUBTRATOR DE TENSO Osubtrator de tenso um amplificador diferencial com o mesmo ganho na entradas inversora e no inversora,conforme figura. 112234VRRVRRVo =A expresso da tenso de saida : Uerlis Martins 15 Operacionais-aplicaes bsicas Exercicio Determine a tenso de saidaVo do circuito a seguir Dados: R1=2,2K R2=22K R3=1K R4=10K Vcc=+-12V V1=0,25 Volt V2= 1 Volt Uerlis Martins 16 Operacionais-aplicaes bsicas COMPARADOR O Circuito comparador aquele no qual a tenso linear de entrada comparada a outra tenso de referncia e a sada um estado digital que representa se a tenso de entrada ultrapassou ou no a referncia de tenso. Um circuito comparadoraceita como entrada tenses linearese fornece um sinal digital que indica quando uma das entradas maior ou menor que a outra. )`< > +=0v quando ,0v quando ,iiSATSATVVV Uerlis Martins 17 Operacionais-aplicaes bsicas Exercicio Esboe os sinais de entrada e saida dos circuito comparador a seguir Dados: Vcc=+-12V Vi=10 sem(wt)Volt Vsat= +- 95% de Vcc Uerlis Martins 18 Operacionais-aplicaes bsicas DIFERENCIADOR Este circuito apresenta uma sada proporcional taxa de variao do sinal de entrada. Uerlis Martins 19 Operacionais-aplicaes bsicas INTEGRADOR Aplicando um sinal de onda quadrada a entrada, obtemos uma onda triangular de sada. Bibliografia 20 CRUZ, Eduardo Cesar Alves, 1960 Eletrnica Aplicada / Eduardo Cesar Alves Cruz, Salomo Choueri Jnior. 1. ed. SP:rica, 2007. BOYLESTAD, Robert L. - DISPOSITIVOS ELETRNICOS e Teoria de Circuitos / Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky SEDRA, Adel S. - Microelectrnica / Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith.- 5. ed So Paulo: Pearson Prentice Hall, 2007 Andrey, Joo Michel-Eletronica bsica:teoria e exercicios.1ed-So Paulo:Rideel,1999. Uerlis Martins