sábado, 22 de abril de 2017

AMPLIFICADORES OPERACIONAIS (Amp.Op.)

Os amplificadores operacionais têm esse nome pelo fato de terem sido usados inicialmente na realização de operações matemáticas.

O amplificador operacional é constituído por um amplificador com acoplamento direto, com entrada diferencial (uma invertida e outra não invertida) apresentando um ganho elevado em baixas freqüências, podendo atingir freqüências na ordem de MHz.



Símbolo:


·        V1 = entrada invertida (–)
·        V2 = entrada não invertida (+)
·        vS = saída



Características do Amp.Op. ideal

1 – impedância de entrada infinitamente alta
2 – impedância de saída nula
3 – ganho infinitamente alto
4 – largura de banda infinitamente grande
5 – tensão nula na saída para tensões iguais nas entradas (offset)
6 – não há variação do ponto quiescente



Características do Amp.Op. real

1 – impedância de entrada variável em função dos tipos de Amp.Op. existentes; podendo variar de alguns KΩ’s até alguns TΩ’s em circuitos integrados com entradas FET.  Sem outras palavras, existe dispersão da impedância de entrada que depende da tecnologia aplica na implementação dos Amp.Op.

2 – impedância de saída varia de alguns ohm’s até alguma centenas de ohm’s. Depende, também, da tecnologia aplicada para implementação.

3 – ganho de tensão
            a) com entrada diferencial varia de 10³ a 109.
            b) em modo comum é muito baixo.

4 – a resposta em frequência é alta, na ordem de MHz, chegando até 100Mhz em alguns casos.

5 – offset é a diferença entre os valores de tensão das entradas (+) e (–). Estas diferenças causam desequilíbrio na polarização, portanto, os valores devem ser ajustados.

6 – existe variação do ponto quiescente com a temperatura.





Amplificador Inversor


VA = VB = 0

A = terra virtual


Ponto A:



Exercício-01
Calcule no circuito abaixo, o valor de r de modo que Vs = ‒ 5 V.


Solução:




Exercício-02
Determinar Vs no circuito abaixo.



 Solução:



Exercício-03
No circuito abaixo, desenhe a forma de onda de Vs, devidamente cotada.


Solução:





Amplificador não Inversor


Ponto A:




Exercício-04
No circuito abaixo, determinar r.


Solução




Exercício-05
Determine Vs no circuito abaixo.


Solução:

Ponto B:


Ponto A:
r = 2 KΩ
R = 20 KΩ





Exercício-06
No circuito abaixo necessita-se de uma tensão de saída variando de -1V a +6V. Determine entre que valores a tensão de entrada deve variar.


Solução:

Ponto A:


Ponto B:





Amplificador Somador Inversor




 Em nó A:




Exercício-07
Determine Vs no circuito abaixo.


 Solução:


Logo temos que:




Exercício-08
No circuito abaixo, determine V1, V2, V3 de modo que Vs atinja o valor de +15V. Sabendo-se que V1 = 0,8V2 e V3 = V1.



Solução:









Calculando as correntes e o valor de V2:



Tendo o valor de V2, podemos calcular os valores de V1 e V3:






Exercício-09
Para o circuito abaixo, determine a forma de onda de Vs, devidamente cotada.


Solução:




Exercício-10
Desenhe a forma de onda de Vs cotada para o circuito abaixo.


Solução:



Fazendo o gráfico:











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