Transcript Aula 17 - Univasf

Amplificadores Operacionais
Parte I
Jadsonlee da Silva Sá
[email protected]
www.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa
Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF
Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP
Amplificador Operacional Ideal
 Símbolo e terminais de um amplificador operacional.
Saída
Entradas
Terminal
da fonte
simétrica
 Projetado para fornecer uma saída v3 de acordo com a
seguinte equação.
v 3  A ( v 2  v1 )
A  Ganho diferencial ou ganho
de malha aberta.
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Amplificador Operacional Ideal
 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).
 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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Amplificador Operacional Ideal
 Modelo Equivalente de um Amp Op Ideal.
v2 está em fase com v3.
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Configurações Básicas com Amp Op
 Existem duas configurações básicas utilizando um Amp
Op e dois resistores:
 Configuração inversora;
 Configuração não inversora.
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Configurações Inversora
Realimentação
negativa
Sinal a ser
amplificado
Sinal
amplificado
 R2 fecha a malha em torno do Amp Op.
 Realimentação positiva  Se R2 estivesse conectado do
pino 2 para o pino 3.
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Configurações Inversora
 Ganho em Malha Fechada – G.
G 
vO
vI
 Supondo um Amp Op ideal.
v O  A ( v 2  v1 )
A 
vO
v1  v 2
A
 v 2  v1  0
Curto-circuito
virtual

Como se os dois terminais de
entrada
estivessem
“conectados”.
Terminal 1  Terra virtual.
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Configuração Inversora
 Ganho em Malha Fechada – G.
i1 
v I  v1

vI  0
R1
R1

vI
R1
• Como a impedância de
entrada é infinita, i1
circula por R2.
i2  i1 
v O   i1 R 2
vO  
vI
R1
R2
v1  v O
G 

R2
vO
vO
R2

vI
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R2
R1
Configuração Inversora
 O Efeito de um Ganho Finito em Malha Fechada.
 Vamos supor que A seja finito.
v 2  v1   v1 
vO
A
 v 
v
vI    O  v  O
I
v I  v1
 A 
A
i1 


R1
R1
R1
 vO 

  v O  i1 R 2
 A 
G 
vO
vI

 R 2 R1
1  (1  R 2 R 1) A
1
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R2
R1
A
Configuração Inversora
 Tarefa 1: resolvam o exemplo 2.1 do livro Sedra
quinta edição.
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Configuração Inversora
 Aplicação: somador ponderado.
0  v O  iR f
i  i1  i2  ...  in
i1 
v1
R1
,
i2 
v2
R2
Rf
Rf
 Rf

vO   
v1 
v 2  ... 
vn 
R2
Rn
 R1

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, ... , in 
vn
Rn
Configuração Não Inversora
• Supondo o Amp Op ideal.
v O  A ( v 2  v1 )
A 
vO
v1  v 2
A
 v 2  v1  0
Ganho positivo.
vO
 1
vI
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R2
R1
Configuração Não Inversora
 Circuito Seguidor de Tensão - Buffer.
 Conhecido
impedâncias.
também
como
acoplador
ou
casador
de
 Possui ganho unitário.
 Utilizado para conectar um estágio de alta impedância de
saída a uma carga de baixa impedância.
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