eletronica-basica capitulo 03 amplificadores operacionais completo 2014

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Capitulo 3 - Amplificador Operacional

Capítulo 3 – Amplificadores Operacionais

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3.1 – Conceito amplificador CC multiestágio, com entrada diferencial

operações matemáticas como soma, integrações, etc

3.2 – Principais Características

a) Resistência de entrada infinita;

b) Resistência de saída nula;

c) Ganho de tensão infinito;

d) Resposta de freqüência infinita;

e) Insensibilidade à temperatura.


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3.3 - APLICAÇÕES PARA O AMPLIFICADOR OPERACIONAL

• Amplificadores lineares;

• Amplificadores não lineares;

• Comparadores;

• Filtros (passa baixa,passa alta, passa banda e rejeita banda);

• Aplicações logarítmicas (multiplicadores, divisores);

• Multivibradores;

• Osciladores;

• Reguladores (tensão, corrente; precisão, etc...);

• Sample-hold.


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3.4 – Modelo Elétrico


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3.5 – Circuito Interno

Componente eletrônico compacto construído da junção

de resistores, capacitores e transistores.


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3.6 – Representação Simbólica

V+ – Entrada não Inversora

V- – Entrada Inversora

VO – Tensão de Saída


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3.7 - CARACTERÍSTICAS DE UM AOP IDEAL

1) Só amplifica a diferença dos sinais de entrada,

nunca amplifica o sinal comum às duas entradas.

2) Não consome e nem fornece corrente através

de suas entradas, impedância de entradas é infinita;


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3.7 - CARACTERÍSTICAS DE UM AOP IDEAL

3) impedância de saída nula (RO = 0).

4) ganho A = infinito, real e positivo.

5) ganho A constante que independe do valor da

freqüência dos sinais de entrada

6) insensibilidade a temperatura.


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3.9 - ALIMENTAÇÃO DO AMP OP Fonte simétrica ou duas fontes.


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3.10 - MÉTODOS DE POLARIZAÇÃO DO AMPLIFICADOR

- Sem Realimentação;

- Realimentação Positiva;

- Realimentação Negativa;

Sem Realimentação Malha aberta,

Não tem controle sobre o ganho;

Empregado em circuitos comparadores.


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Realimentação positiva

- malha fechada.

- ganho do operacional é obtido pelo projetista.

- apresenta instabilidade ao circuito.

- usado em circuitos osciladores.

- não trabalha como amplificador de sinais, pois sua resposta

não é linear.


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Realimentação Negativa -saída é reaplicada à entrada inversora

- várias aplicações:

- Amplificador Inversor;

- Amplificador Não Inversor;

- Amplificador Somador;

- Amplificador Diferencial;

- Diferenciador;

- Integrador;

- Filtros Ativos, etc.


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Realimentação Negativa


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3.12 – Circuito Geral


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Daí, obtém-se, a Equação Geral de Funcionamento do AO



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3.13 – Amplificador Inversor


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3.13 – Amplificador Inversor


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3.14 – Amplificador não inversor


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3.16 – Amplificador diferencial


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3.16 – Amplificador diferencial


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3.17 – Amplificador somador


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3.18 – Seguidor de Tensão (buffer)


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3.18 – Seguidor de Tensão (buffer)


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3.19 – Conversor Tensão Corrente


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3.20 – Conversor Corrente/Tensão


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3.21 – Integrador


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3.22 – Amp Op real

•Impedância de entrada e impedância de saída

• Ganho finito e tensões de saturação

• Erros de polarização: tensão e desvio (offset) e

• correntes de polarização

• Taxa de inflexão

• Resposta em frequência

• Produto ganho largura de banda

• Distorção harmônica

• Ruído


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3.11 – Amp Op 741


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3.23 – Pinagem CI típico


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3.24 – Código de Fabricantes


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3.25 – Ajuste de Offset


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3.26 – Saturação


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3.27 – Tipos de Encapsulamento

Ganho x Largura de Banda • AmpOp real o ganho diminui com o aumento da frequencia do

sinal;

• Avd: ganho DC de tensão diferencial

• Ganho unitário: f1

• fc: frequencia de corte – 0,707 Avd

• B1: largura de banda de ganho unitário;

f1= Avd fc

Ganho x Largura de Banda

f1= Avd fc

Exemplo: Determine freqüência de corte se B1 = 1

MHz e Avd =200 V/mV.

fc = f1 / Avd

fc = 1*106 / 200*103= 5 Hz

FIGURE 13-30 741 op-amp specifications.

FIGURE 13-30 Continued.

FIGURE 13-32 Performance curves.

Problema 3 - Qual a tensão de saída Vo?

Problema 4 - Qual é a faixa de ajustes de ganho de tensão no circuito a seguir?

Problema 5 – Que tensão de entrada produz uma tensão de saida de 2 V no

seguinte circuito?

Problema 6 – Qual a faixa de tensão de saída supondo que a tensão de entrada

possa variar de 0,1 V a 0,5 V?

Problema 7 – Para o circuito a seguir, qual a tensão de saída se Vi = - 0,3 V?

Problema 8 – Que entrada deve ser aplicada para que Vo = 2,4V?

Problema 9 – Que faixa de tensão de saída é obtida no circuito abaixo?

FIGURE 14-8 Summing amplifier.

Problema 9 – Calcule a tensão de saída se Rf = 330 kΩ.

Problema 14 – Calcule a tensão de saída do circuito abaixo.

Problema 15 – Calcule a tensão de saída V2 e V3 do circuito abaixo.

Problema 16 – Calcule a tensão de saída V0 no circuito abaixo.

Problema 17 – Calcule a tensão de saída V0 no circuito abaixo.

FIGURE 14-5 Constant-gain connection with multiple stages.

FIGURE 14-6 Circuit for Example 14.4 (using LM124).

FIGURE 14-7 Circuit for Example 14.5 (using LM 348).

FIGURE 14-8 Summing amplifier.

FIGURE 14-9 Circuit for Example 14.6.

FIGURE 14-10 Circuit to subtract two signals.

Obter expressão de Vo em função de V1 e V2

FIGURE 14-11 Subtraction circuit.

Obter expressão de V0 em função de V1 e V2

FIGURE 14-12 Circuit for Example 14.8.

FIGURE 14-28 Instrumentation amplifier.

Lista de Exercícios 03 – Continuação – Para 09/04

Boylestad – Dispositivos Eletrônicos e Teoria de

Circuitos – 8ª. Edição

Capitulo 14

Exercícios 14.1, 2, 3, 6, 7, 8

FIGURE 14-47 Problem 1

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