RELATORIO OZA E CLAY

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CENTRO UNIVERSITÁRIO SANTO AGOSTINHO – UNIFSA
ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: ELETRÔNICA ANALÓGICA
PROFESSORA: STÊNIO DE SOUSA COELHO
CLAYVER
FRANCIELLY
KESSYANE
OZAILTON
RODRIGO
KAILLANNY
ADANN
TRABALHO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA
Amplificadores Operacionais
TERESINA
2023
CLAYVER
FRANCIELLY
KESSYANE
OZAILTON
RODRIGO
KAILLANNY
ADANN
TRABALHO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA
Amplificadores Operacionais
TERESINA
2023
1. INTRODUÇÃO
O amplificador operacional, também chamado por alguns de amp-op, nada mais é do que um circuito integrado (CI), capaz de amplificar um sinal de entrada e como próprio nome sugere, o amplificador operacional também é capaz de realizar operações matemáticas, como por exemplo soma, subtração, derivação, integração e multiplicação.
A estrutura de um amplificador operacional é simples, pois ele possui dois terminais de entrada, denominados por terminal inversor, identificado pelo sinal negativo (-), o outro terminal que é o não inversor, identificado por um sinal positivo (+) e um terminal de saída, além de outros dois terminais que também são essências, de forma que um destes terminais é a alimentação positiva (+Vcc) e o outro é a alimentação negativa (-Vcc).
As características de um amplificador operacional são muitas, dessa forma podemos destacar como característica de um amplificador operacional o alto ganho em malha aberta, resposta a altas frequências, alta impedância de entrada, baixa impedância de saída e baixa sensibilidade à temperatura, isto em condições reais, havendo algumas variações entre os componentes.
Amplificador ideal:
Em condições ideias, um amplificador operacional possui como características um ganho infinito em malha aberta, resposta de frequência infinita, impedância de entrada infinita, impedância de saída igual a zero e insensibilidade à temperatura.
Amplificador operacional: Funcionamento
O amplificador operacional é um componente eletrônico compacto, que possui em sua composição interna resistores, capacitores e transistores. De forma bem simples, quando um sinal é aplicado a entrada não inversora, este sinal não é invertido, e sai amplificado, porém quando um determinado sinal é aplicado na entrada inversora, o sinal sai amplificado e invertido.
É importante destacar que a tensão de saída do amplificador operacional depende da diferença de potencial entre a entrada inversora e a não inversora, multiplicado pelo respectivo ganho em malha aberta do amplificador, de forma que a tensão máxima de saída será a tensão de alimentação do amplificador, sendo que o amplificador possui este valor em sua saída quando o amplificador operacional satura.
Outro detalhes que é importante ser destacado é o ganho do amplificador operacional, que pode ser controlado e que para ser encontrado basta encontrar a relação entre o valor obtido na saída pelo valor da entrada do amplificador operacional, ou seja, basta dividir o valor obtido na saída do amplificador pela sua respectiva entrada.
2. DESENVOLVIMENTO
Na figura 1 o circuito está na configuração de inversor, pois a alimentação está ligada no pino da entrada inversora e a entrada não inversora está ligada à terra.
Podemos confirma a tensão de saída pelo cálculo a seguir:Figura 1 - Amplificador Inversor
Pôr os dois resistores serem do mesmo valor o ganho do amplificador é unitário, pois
Na figura 2 o circuito está na configuração de não inversor, pois a alimentação está ligada no pino da entrada não inversora e a entrada inversora está ligada à terra.
Podemos confirma a tensão de saída pelo cálculo a seguir:Figura 2 - Amplificador não Inversor
Pôr os dois resistores serem do mesmo valor o ganho do amplificador é multiplicado por dois, pois
Na figura 3 o circuito é chamado de somador inversor pois ele soma as tensões e inverte o resultado, como em outros circuitos o resultado é alterado conforme o valor dos resistores, pois eles afetam o ganho alterando seu valor, o cálculo para se obter a tensão de saída é
)
Aonde podemos comprovar o valor de sair mostrando na figura 3:
 
Figura 3 - Amplificador Somador Inversor
Amplificador não inversor é um circuito usado para somar tensões, com um diferencial de não inverter a saída, abaixo estão os cálculos usados para chegar ao mesmo resultado dos voltímetros apresentados na figura 4.
Para calcularmos o valor de saída do circuito apresentado na figura 4, calculamos primeiro o valor do voltímetro em azul que é achada com o seguinte cálculo:Figura 4 - amplificador não inversor
Isolando o V+ obtermos a seguinte equação
A equação para calcularmos o Vout é
Substituindo o a equação do V+ na Vout obtemos:
Substituindo os valores nas equações temos:
Na figura 5 temos um circuito com amp op na configuração subtrador, ele é comumente usados para amplificada a diferença entre duas entradas de tensão, podemos encontrar a tensão na saída pela seguinte formula:
Para quando as duas resistências de entrar foram iguais, pois a relação de saída é bem complexa podendo variar caso os resistores não tiverem muita precisão causando assim um ganho diferente do calculado resultando em um valor diferente.Figura 5 - Amplificador Subtrador
Colocando os valores na equação ficaremos com
Na figura 6 temos um circuito com o amp op em modo integrador, na simulação aplicamos uma senoide de 1k Hz, quando ela passar pelo integrador o resultado vai ser um cossenoide com offset, na figura 7 temos a emulação do circuito acima.
Analisando o circuito obtemos o seguinte cálculo:Figura 6 - Amplificador Integrador
Figura 7 - Voltímetro na saída do amp op integrador
Na figura 8 temos o amp op na configuração de diferenciador, na simulação aplicamos uma senoide de 1k Hz, ele faz o oposto de um integrador, como aplicamos uma senoide a saída vai ser uma função cossenoide como podemos ver no gráfico na figura 9.
Analisando o circuito obtemos o seguinte cálculo:Figura 8 – Amplificador Diferenciador
Figura 9 - Voltímetro na saída do amp op diferenciador
3. CONCLUSÃO
A eletrônica é uma área extremamente extensa, onde possui uma infinidade de componentes, cada um com sua respectiva característica e aplicação. Pensando nisso fomos levados a explicar o que é um amplificador operacional, quais são as características do mesmo e mostramos alguns exemplos de diferentes tipos desses amplificadores.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
MATTEDE, Henrique. O que são amplificadores operacionais. Mundo da elétrica. Disponível em: https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-sao-amplificadores-operacionais/. Acesso em: 09, Junho 2023.
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