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Amplificador operacional

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Configuração básica de Amplificadores Operacionais

Text of Amplificador operacional

  • 1. Amplificador OperacionalLuclio Lemos

2. Introduo 3. IntroduoAs caractersticas ideais de um AOP so:a) Impedncia de entrada infinita;b) Impedncia de sada nula;c) Ganho de tenso infinito;d) Resposta de frequncia infinita;e) Insensibilidade a temperatura 4. Introduo 5. Introduo 6. IntroduoO amplificador Operacional (AmpOp) : um circuito integrado utilizado num grandenmero de aplicaes, entre as quais se destaca: Controle de processos Amplificao Regulao de sistemas Operaes lineares e no lineares FiltragemOs Amp Op so amplificadores que trabalham com tenso contnua to bem comocom tenso alternada.As suas principais caractersticas so:- Alta impedncia de entrada- Baixa impedncia de sada- Alto ganho- Possibilidade de operar como amplificador diferencial 7. Representao de um Amp OpUm Amp. Op. pode ser entendido como um circuito amplificador de alto ganho,onde a entrada representada por uma resistncia de alto valor e a sada por umafonte de tenso controlada e uma resistncia em srie. 8. Alimentao do AOPOs AOP so comumente representados pela simbologia abaixo, onde sorepresentados seus terminais de alimentao, denominados +V e V:Esses valores representam o mximo de tenso (positiva ou negativa) que odispositivo poder fornecer.Num primeiro momento, idealmente, fixemos que esses so os potenciais extremosdo dispositivo e, posteriormente, analisaremos situaes especficas. 9. Modo de funcionamento bsicoConsideremos o circuito abaixo:Supondo que o ganho A seja de 100.000, obtemos a tenso de sada Vo: 10. Realimentao PositivaEsse tipo de operao denominada operao em malha fechada. Apresentacomo inconveniente o fato de conduzir o circuito instabilidade. Uma aplicaoprtica da realimentao positiva est nos circuitos oscilados. A figura abaixomostra um AOP submetido realimentao positiva: 11. Amplificador No-InversorA figura abaixo mostra um circuito com AOP que trabalha como um amplificadorno inversor ou multiplicador de ganho constante 12. Realimentao NegativaEsse modo de operao o mais importante em circuitos com AOP, tambm ummodo de operao em malha fechada, porm com resposta linear e ganho controlado.Na figura abaixo temos um AOP operando com realimentao negativa. 13. Amplificador InversorO amplificador de ganho constante mais amplamente utilizado o amplificadorinversor, mostrado abaixo. A sada obtida pela multiplicao da entrada por umganho (fator A) constante, fixado pelo resistor de entrada R1 e o resistor derealimentao Rf. Essa sada tambm invertida em relao entrada. 14. Seguidor UnitrioO seguidor unitrio, mostrado abaixo, fornece um ganho unitrio (1) sem inverso depolaridade ou fase. Portanto a sada possui mesma amplitude, polaridade e fase daentrada.O circuito atua como isolador (buffer) de estgios, reforador de correntes e casadorde impedncias. 15. Seguidor UnitrioUma aplicao prtica do que foi dito a utilizao do buffer no casamento deimpedncia de sada de um gerador de sinal com um amplificador de baixaimpedncia de entrada, conforme ilustrado a seguir: 16. Amplificador SomadorO circuito abaixo mostra um circuito amplificador somador de n entradas que forneceum meio de somar algebricamente (adicionando) n tenses, cada uma multiplicadapor um fator de ganho constante. Em outras palavras, cada entrada adiciona umatenso sada, multiplicada pelo seu correspondente fator de ganho. 17. Amplificador Diferencial ou SubtratorEste circuito permite que se obtenha na sada uma tenso igual diferena entre ossinais aplicados, multiplicada por um ganho. 18. Resistor de Equalizao(Balanceamento Externo)Quando o AOP no possui os terminais para o ajuste de offset, o mesmo dever serfeito atravs de circuitos resistivos externos. A figura abaixo exemplifica o ajuste deoffset por circuito resistivo externo em um AOP 307 em uma configurao inversora: 19. Resistor de EqualizaoPercebe-se que a utilizao de AOP sem terminais especficos para o ajuste de offsetresulta numa grande perda de tempo e, dependendo do AOP e da preciso dos resistoresque devero ser utilizados, costuma sair mais caro do que a utilizao de um AOP providodesses terminais especficos.Porm, em qualquer caso, a tenso de offset poder ser reduzida (mas no anulada), deforma bem mais simples e prtica, colocando-se um resistor de equalizao no terminalno inversor. Esse procedimento aconselhado pelos prprios fabricantes.O resistor de equalizao (Re) nas figuras abaixo para cada um dos casos: 20. Bibliografia: COM145 Eletrnica BsicaAmplificadores OperacionaisProf. Joo C. Giacomin DCC-UFLA Amplificadores Operacionais e Filtros AtivosProf. caro dos Santos Amplificadores OperacionaisProf. Marcelo Wendling

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