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Amplificador Operacional
Lucélio Lemos
Introdução
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As características ideais de um AOP são:
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número de aplicações, entre as quais se destaca:
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• Amplificação
• Regulação de sistemas
• Operações lineares e não lineares
• Filtragem
Os Amp Op são amplificadores que trabalham com tensão contínua tão bem como
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As suas principais características são:
- Alta impedância de entrada
- Baixa impedância de saída
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Representação de um Amp Op
Um Amp. Op. pode ser entendido como um circuito amplificador de alto ganho,
onde a entrada é representada por uma resistência de alto valor e a saída por uma
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Alimentação do AOP
Os AOP são comumente representados pela simbologia abaixo, onde são
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Realimentação Negativa
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O amplificador de ganho constante mais amplamente utilizado é o amplificador
inversor, mostrado abaixo. A saída é obtida pela multiplicação da entrada por um
ganho (fator A) constante, fixado pelo resistor de entrada R1 e o resistor de
realimentação Rf. Essa saída também é invertida em relação à entrada.
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O seguidor unitário, mostrado abaixo, fornece um ganho unitário (1) sem inversão de
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Percebe-se que a utilização de AOP sem terminais específicos para o ajuste de offset
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desses terminais específicos.
Porém, em qualquer caso, a tensão de offset poderá ser reduzida (mas não anulada), de
forma bem mais simples e prática, colocando-se um resistor de equalização no terminal
não inversor. Esse procedimento é aconselhado pelos próprios fabricantes.
O resistor de equalização (Re) nas figuras abaixo para cada um dos casos:
Bibliografia:
• COM145 – Eletrônica Básica
Amplificadores Operacionais
Prof. João C. Giacomin – DCC-UFLA
• Amplificadores Operacionais e Filtros Ativos
Prof. Ícaro dos Santos
• Amplificadores Operacionais
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  • 3. Introdução As características ideais de um AOP são: a) Impedância de entrada infinita; b) Impedância de saída nula; c) Ganho de tensão infinito; d) Resposta de frequência infinita; e) Insensibilidade a temperatura
  • 6. Introdução O amplificador Operacional (AmpOp) é: um circuito integrado utilizado num grande número de aplicações, entre as quais se destaca: • Controle de processos • Amplificação • Regulação de sistemas • Operações lineares e não lineares • Filtragem Os Amp Op são amplificadores que trabalham com tensão contínua tão bem como com tensão alternada. As suas principais características são: - Alta impedância de entrada - Baixa impedância de saída - Alto ganho - Possibilidade de operar como amplificador diferencial
  • 7. Representação de um Amp Op Um Amp. Op. pode ser entendido como um circuito amplificador de alto ganho, onde a entrada é representada por uma resistência de alto valor e a saída por uma fonte de tensão controlada e uma resistência em série.
  • 8. Alimentação do AOP Os AOP são comumente representados pela simbologia abaixo, onde são representados seus terminais de alimentação, denominados +V e –V: Esses valores representam o máximo de tensão (positiva ou negativa) que o dispositivo poderá fornecer. Num primeiro momento, idealmente, fixemos que esses são os potenciais extremos do dispositivo e, posteriormente, analisaremos situações específicas.
  • 9. Modo de funcionamento básico Consideremos o circuito abaixo: Supondo que o ganho A seja de 100.000, obtemos a tensão de saída Vo:
  • 12. Realimentação Positiva Esse tipo de operação é denominada operação em malha fechada. Apresenta como inconveniente o fato de conduzir o circuito à instabilidade. Uma aplicação prática da realimentação positiva está nos circuitos oscilados. A figura abaixo mostra um AOP submetido à realimentação positiva:
  • 13. Amplificador Não-Inversor A figura abaixo mostra um circuito com AOP que trabalha como um amplificador não inversor ou multiplicador de ganho constante
  • 14. Realimentação Negativa Esse modo de operação é o mais importante em circuitos com AOP, também é um modo de operação em malha fechada, porém com resposta linear e ganho controlado. Na figura abaixo temos um AOP operando com realimentação negativa.
  • 15. Amplificador Inversor O amplificador de ganho constante mais amplamente utilizado é o amplificador inversor, mostrado abaixo. A saída é obtida pela multiplicação da entrada por um ganho (fator A) constante, fixado pelo resistor de entrada R1 e o resistor de realimentação Rf. Essa saída também é invertida em relação à entrada.
  • 16. Seguidor Unitário O seguidor unitário, mostrado abaixo, fornece um ganho unitário (1) sem inversão de polaridade ou fase. Portanto a saída possui mesma amplitude, polaridade e fase da entrada. O circuito atua como isolador (buffer) de estágios, reforçador de correntes e casador de impedâncias.
  • 17. Seguidor Unitário Uma aplicação prática do que foi dito é a utilização do buffer no casamento de impedância de saída de um gerador de sinal com um amplificador de baixa impedância de entrada, conforme ilustrado a seguir:
  • 18. Amplificador Somador O circuito abaixo mostra um circuito amplificador somador de n entradas que fornece um meio de somar algebricamente (adicionando) n tensões, cada uma multiplicada por um fator de ganho constante. Em outras palavras, cada entrada adiciona uma tensão à saída, multiplicada pelo seu correspondente fator de ganho.
  • 19. Amplificador Diferencial ou Subtrator Este circuito permite que se obtenha na saída uma tensão igual à diferença entre os sinais aplicados, multiplicada por um ganho.
  • 20. Resistor de Equalização (Balanceamento Externo) Quando o AOP não possui os terminais para o ajuste de offset, o mesmo deverá ser feito através de circuitos resistivos externos. A figura abaixo exemplifica o ajuste de offset por circuito resistivo externo em um AOP 307 em uma configuração inversora:
  • 21. Resistor de Equalização Percebe-se que a utilização de AOP sem terminais específicos para o ajuste de offset resulta numa grande perda de tempo e, dependendo do AOP e da precisão dos resistores que deverão ser utilizados, costuma sair mais caro do que a utilização de um AOP provido desses terminais específicos. Porém, em qualquer caso, a tensão de offset poderá ser reduzida (mas não anulada), de forma bem mais simples e prática, colocando-se um resistor de equalização no terminal não inversor. Esse procedimento é aconselhado pelos próprios fabricantes. O resistor de equalização (Re) nas figuras abaixo para cada um dos casos:
  • 22. Bibliografia: • COM145 – Eletrônica Básica Amplificadores Operacionais Prof. João C. Giacomin – DCC-UFLA • Amplificadores Operacionais e Filtros Ativos Prof. Ícaro dos Santos • Amplificadores Operacionais Prof. Marcelo Wendling