Amplificador operacional

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Amplificador operacional

  1. 1. 1 Amplificador Operacional A101Definição: É um amplificador multiestágio, com entrada diferencial, cujas característicasse aproximam das de um amplificador ideal. • O A.O. não é na verdade um componente eletrônico mas sim um circuito integrado com resistores, capacitores e transistores. • É considerado o circuito integrado mais importante em termos da grande quantidade e diversidade de aplicações. Amplificador diferencial Diagrama interno LM741 Originalmente, o Amp.Op. foi desenvolvido visando à implementação de operações matemáticas sobre sinais elétricos: • –Soma (subtração) • –Produto (divisão) • –Integração (diferenciação) • –Potência (raiz) • –Multiplicação por constante (amplificação)Desenvolvimento do Amplificador operacional1ª Geração: desenvolvidos na década de 40 com válvulas;2ª Geração: invenção do transistor bipolar (1948): melhorias de características: consumo,tamanho, etc.;3ª Geração: 1963, primeiro AOP em CI, µA702 (Fairchild):deficiências: baixa resistência de entrada, alta sensibilidade a ruídos, baixo ganho,necessitava de fonte diferenciada (-6V e +12V);1965: µA709, primeiro A.O. confiável;1968: µA741, utilizado, com o µA709, até hoje;
  2. 2. 24ª Geração: 1975, BIFET (BJT com JFET) como o LF351 (National) e o CA3140 (RCA). Simbologia:Características ideais: A −a) resistência de entrada infinita; Yb) resistência de saída nula; B +c) ganho de tensão infinito;d) resposta de freqüência infinita; A - entrada inversorae) isensibilidade à temperatura. B - entrada não-inversora Y – saídaPrincípio de funcionamento:amplificar a diferença entre os sinais presentes nas suas entradas.Principais aplicações:a) sistemas eletrônicos de controle industrial;b) instrumentação industrial;c) instrumentação nuclear; 84d) instrumentação médica;e) computadores analógicos;f) equipamentos de telecomunicações 2 -741 6g) equipamentos de áudio; 3 +Fabricantes e códigos do CI 741: Pinagem: 15 7• FAIRCHILD µA741 1 e 5 - balanceamento OFFSET• NATIONAL LM741 2 - entrada inversora• MOTOROLA MC1741 3 - entrada não inversora• RCA CA741 4 - alimentação negativa (-3V a -18V)• TEXAS SN741 7 - alimentação positiva ( 3V a 18V ) 6 - Saída• SIGNETICS SA741 8 - Não conectado• SIEMENS TBA221
  3. 3. 3 4 8Tensão de Offset de Saída 2 −Se nas duas entradas estiverem com 0 Volts, deveria 741 6haver na saída zero Volts. 3 +Na entrada do A.O. existe um amplificadordiferencial. No processo de fabricação do CI não se -Vcc 1 7consegue produzir transistores de entrada exatamente 5iguais. Assim mesmo com tensões iguais de entradahaverá uma tensão na saída diferente de zero (offset). VAtravés do potenciômetro entre os pinos 1 e 5 podemosanular este erro: Offset TGanho de um amplificadorVe : sinal de entrada Vs Av =Vs: sinal de saída Ve Ve VsAv: ganho AvCircuitos lineares básicos com A.O.Dizemos que um circuito com A.O. é linear quando a saída é uma função linear das variáveisde entrada ( por exemplo, se dobramos o sinal de entrada, o sinal de saída dobra). Assim eleopera como um amplificador.1) Amplificador inversor R2 Vout = − ⋅Vinp R12- Amplificador não inversor  R2  Vout = inp  + V 1   R1 
  4. 4. 43- circuito somador inversor  Va Vb Vc  Vo = −R 2 •  + +   Ra Rb Rc Se Ra= Rb= Rc= R2 VO = − ( Va + Vb + Vc )Bibliografia  Eletrônica Analógica - Amplificadores Operacionais, Antonio Pertence Jr, Editora: Bookman  Eletrônica Aplicada Eduardo Cesar Alves Cruz e Salomão Choueri Jr. Editora Érica  Eletrônica - vol. 2 - Albert Paul Malvino
  5. 5. 43- circuito somador inversor  Va Vb Vc  Vo = −R 2 •  + +   Ra Rb Rc Se Ra= Rb= Rc= R2 VO = − ( Va + Vb + Vc )Bibliografia  Eletrônica Analógica - Amplificadores Operacionais, Antonio Pertence Jr, Editora: Bookman  Eletrônica Aplicada Eduardo Cesar Alves Cruz e Salomão Choueri Jr. Editora Érica  Eletrônica - vol. 2 - Albert Paul Malvino
  6. 6. 43- circuito somador inversor  Va Vb Vc  Vo = −R 2 •  + +   Ra Rb Rc Se Ra= Rb= Rc= R2 VO = − ( Va + Vb + Vc )Bibliografia  Eletrônica Analógica - Amplificadores Operacionais, Antonio Pertence Jr, Editora: Bookman  Eletrônica Aplicada Eduardo Cesar Alves Cruz e Salomão Choueri Jr. Editora Érica  Eletrônica - vol. 2 - Albert Paul Malvino
  7. 7. 43- circuito somador inversor  Va Vb Vc  Vo = −R 2 •  + +   Ra Rb Rc Se Ra= Rb= Rc= R2 VO = − ( Va + Vb + Vc )Bibliografia  Eletrônica Analógica - Amplificadores Operacionais, Antonio Pertence Jr, Editora: Bookman  Eletrônica Aplicada Eduardo Cesar Alves Cruz e Salomão Choueri Jr. Editora Érica  Eletrônica - vol. 2 - Albert Paul Malvino

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