10 Amplificador operacional

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Amplificador Operacional
 Em 1965, a Fairchild Semiconductor apresentou o primeiro amp op monolítico o µA709.
Essa primeira geração do Amp Op tinha muitos problemas.
Surgiu então o Amp Op µA741.
Vários outros projetos de 741 surgiram:
MC741 da Motorola.
LM741 da National Semiconductors.
SN72741 da Texas Instruments.
O 741 tornou-se um padrão industrial.
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Amplificador Operacional
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Amplificador Operacional
 Impedância de entrada Amp dif.
 O amp op tem uma corrente de cauda de aproximadamente 15µA, portanto:
 Cada Transistor de entrada tem um ganho típico de 300
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Amplificador Operacional
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Amplificador Operacional
 Algumas características do 741
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Amplificador Operacional
 Símbolo esquemático.
 O ganho (A) típico de um 741 é 100.000.
A
+
-
v1
vout
v2
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Amplificador Operacional
 Modelo do Amp Op.
Zout
Avin
Zin
+
-
�
�
�
vin
vout
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Amplificador Operacional
 Tensão de compensação (offset) de Entrada.
 Tensão de compensação (offset) de Entrada Total.
+
-
Vout(off)
�
+
-
0V
2mV
�
+
-
Vout(off)
RB
�
+
-
Vout(off)
RB
RB
*
Amplificador Operacional
 Resposta em Frequência.
1
10
100
1K
10k
100k
1M
1
10
100
1K
10k
100k
Frequência unitária
Frequência
Ganho
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Amplificador Operacional
 Distorção Devido à Taxa de Variação.
Devido ao capacitor de compensação em um 741, a saída do amp dif não pode variar mais rápido que a taxa de variação dada por:
Em um 741, IT=15µA e Cc=30pF, então:
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Amplificador Operacional
μs
V
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Amplificador Operacional
 Distorção Devido à Taxa de Variação.
Para uma onda senoidal a frequencia máxima é dada por:
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Ganho muito elevado.
Largura de banda muito pequena.
Impedância de saída relativamente grande.
Amplificador Operacional
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Am Op Com Realimentação Negativa
 Vantagens da Realimentação Negativa:
Estabilização do ganho 
Redução da distorção não linear 
Redução do efeito do ruído 
Controle das impedâncias de entrada e saída 
Extensão da largura de banda 
Desvantagens da realimentação negativa 
Diminuição do ganho 
Tendência à oscilação 
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Am Op Com Realimentação Negativa
 Entrada não Inversora.
vout
�
Zout
Averro
Zin
+
-
�
�
�
v1
v2
vin
R1
R2
Verro
*
Am Op Com Realimentação Negativa
 Equacionamento:
	
	
�
Zout
Averro
Zin
+
-
�
�
�
v1
v2
vin
R1
R2
Verro
*
Am Op Com Realimentação Negativa
 Equacionamento:
	
	
	
	
	
	
	
	
	
 
*
Am Op Com Realimentação Negativa
 Equacionamento:
	
	
 
	
	
	
	
 
Como o ganho A é muito grande e Iin é muito pequeno temos:
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Am Op Com Realimentação Negativa
 Equacionamento:
	
	
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Am Op Com Realimentação Negativa
 Análise:
 Fração de Realimentação:
 R1=9K e R2=1K, Acl=10
A
+
-
�
Vin
V1
V2
R1
R2
Verro
Vout
*
Am Op Com Realimentação Negativa
 Impedância de Entrada:
A
+
-
�
Vin
V1
V2
R1
R2
Verro
Vout
BVout
*
Am Op Com Realimentação Negativa
 Redução da Distorção:
A
+
-
�
Vin
V1
V2
R1
R2
Verro
Vout
*
Am Op Com Realimentação Negativa
 Entrada Inversora.
�
Zout
Averro
Zin
+
-
�
�
�
v1
v2
Verro
Vin
R1
R2
Vout
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Am Op Com Realimentação Negativa
 Equacionamento:
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Am Op Com Realimentação Negativa
 Equacionamento:
	
Como Zin é muito grande temos:
	
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Am Op Com Realimentação Negativa
 Equacionamento:
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Am Op Com Realimentação Negativa
 Equacionamento:
	
Como o ganho A é muito grande temos:
	
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Am Op Com Realimentação Negativa
Impedância de Entrada:
 Impedância de Saída:
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Am Op Com Realimentação Negativa
Largura de Banda: