Prof. Dr. Aparecido Nicolett

PUC-SP

Aula 03

Especificações do Amp-op(pág. 521 a 526)

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Parâmetros de Offset CC

• A saída do Amp-op deve ser de 0V quando a entrada for 0V, mas, na prática, há um

certo valor de tensão diferente de zero denominado de tensão de offset.

• Por exemplo, se for aplicada uma tensão de 0V a ambas as entradas do Amp-op e se

medirmos 26 mV na saída, esta tensão seria indesejada e gerada pelo circuito, e não

pelo sinal de entrada.

• A tensão de offset de saída pode ser afetada por duas condições de circuitos,

independentes, que são:

- Tensão de offset de entrada (VIO);

- Uma corrente de offset devido à diferença nas correntes resultantes nas entradas

positivas (+) e negativas (-), (IIO).

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Tensão de Offset de Entrada, VIO.

• As folhas de especificações do fabricante fornecem um valor de VIO para o Amp-op.

Para determinar o efeito dessa tensão de entrada sobre a saída, considere a seguinte

montagem:

1R

Rf1RV)offset(V IOo

+=

(10.16)

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Exemplo 10.8

Calcule a tensão de offset de saída do circuito abaixo. As especificações do Amp-op

fornecem VIO = 1,2 mV.

Resposta: Vo(offset) = 91.2 mV

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Tensão de Offset de Saída devido à corrente de offset de entrada , IIO.

• Qualquer diferença entre as correntes de polarização das entradas também produzirá uma tensão de

offset na saída.

• Como os dois transistores de entrada nunca são exatamente iguais, cada um irá operar com uma

corrente ligeiramente diferente.

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Aplicando o teorema da sobreposição:

+= ++

1R

Rf1R.IV CIBo

−= −−

1R

RF1R.IV IBo

}

−

+= −+

1R

Rf1R.I

1R

Rf1R.IV IBCIBo (10.17)

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−+ −= IBIBIO IIIDefinindo como corrente de offset:

Como normalmente RC = R1, onde RC é chamada de resistência de compensação.

RfIRfI1R.I)offset(V

RfI)Rf1R(I)offset(V

IBIBIBo

IBIBo

−++

−+

−+=

−+=

Sendo Rf >> R1, tem-se:

fIOIOo RI)I a devido offset(V = (10.18)

Offset total devido a VIO e IIO

IOoIOoo I a devido(VV a devido(V)offset(V += (10.19)

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Exemplo 10.09

Calcule a tensão de offset de saída do circuito abaixo. As especificações do amp-op

fornecem IIO = 100 nA.

Resposta: Vo(offset) = 15 mV

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Exemplo 10.10

Calcule a tensão de offset total do circuito abaixo. As especificações do amp-op fornecem

IIO = 150 nA e VIO = 4 mV

Resposta: Vo(offset total) = 479 mV

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Slide 10

• Um Amp-op é projetado para ser um amplificador de alto ganho, com ampla banda-

passante.

• Para garantir uma operação estável, estes circuitos são construídos com circuitos de

compensação interna, que podem reduzir o ganho de malha aberta com o aumento

da frequência.

• Esta redução no ganho é chamada de roll-off (Ex.: -20 dB/década).

• Embora as especificações do amp-op sejam para malha aberta (AVD), o usuário

normalmente utiliza resistores de realimentação para reduzir/controlar o valor do

ganho (malha fechada) ACL. Como benifícios, tem-se:

- Ganho do amplificador fica mais estável;

- Impedância de entrada assume um valor maior;

- Impedância de saída assume um valor menor;

- A resposta em frequência do circuito ocupa uma faixa maior.

Slide 11 Parâmetros de frequência

Slide 12 Largura de Banda (B1)

Para baixas frequências, próximo a

operação CC, o ganho é dado por

AVD (ganho diferencial)

Quando a frequência aumenta, o ganho

cai, até atingir o valor 1 (unitário). Esta

frequência f1 é chamada de frequência

de ganho unitário.Frequência de

corte. Ganho cai

de - 3 dB

CVD1 f.Af = (10.23)

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Exemplo 10.12

Determine a frequência de corte de um amp-op com valores específicos de B1 = 1 MHz e

AVD = 200 V/mV.

Resposta: fC = 5 Hz

Slide 14 Taxa de Subida (Slew Rate), SR

Definição: Máxima taxa na qual a saída do amplificador pode variar em volts por

microsegundo (V/µs).

sV/ t

VoSR µ

∆

∆= (10.24)

• A taxa de subida fornece um parâmetro que especifica a taxa máxima de variação da

tensão na saída quando é aplicado um sinal de grande amplitude na forma de degrau.

• Se for aplicado um sinal de entrada com tensão maior que a taxa de subida, a saída não

consiguirá acompanhar, resultando num sinal distorcido de saída.

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Exemplo 10.13

Para um amp-op com uma taxa de subida SR = 2 V/µs, qual é o máximo ganho de tensão de

malha fechada que pode ser utilizado quando o sinal de entrada varia de 0,5 V em 10 µs?

Resposta: ACL = 40 V/V

Slide 16Máxima frequência de sinal

• A máxima frequência de sinal depende tanto dos parâmetros de largura de banda (BW)

como da taxa de subida (SR). Para um sinal senoidal, tem-se:

)ft2sen(.Vo)t(Vo max π= Máxima taxa de variação = 2.π.f.Vomax V/s

• Para evitar distorção na saída, a taxa de variação também deve ser menor do que a taxa

de subida, ou seja:

rad/s Vo

SRw

Hz Vo..2

SRf

SRVo.w

SRVo.f..2

max

max

max

max

≤

π≤

≤

≤π

(10.25)

Exemplo 10.14

Para o circuito da figura abaixo, determine a máxima frequência que pode ser utilizada. A

taxa de subida do Amp-op é SR = 0,5 V/µs.

Resposta: w = 1,1 x 10^6 rad/s. Como a frequência aplicada é menor que a frequência

máxima, não há distorção.

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