Amplificador Operacional I

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Amplificador Operacional I
Professor: Kennedy Reurison Lopes
Email: kenreurison@dca.ufrn.br
Departamento de Engenharia de Computac¸a˜o e Automac¸a˜o
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Teoria de Circuitos
Prof. Kennedy Lopes Amplificador Operacional I
Amplificador Operacional
Amplificador Operacional
Um Amplificador Operacional
(AMP OP) e´ um elemento
ativo de circuito projetado
para desenvolver operac¸o˜es
matema´ticas de adic¸a˜o,
subtrac¸a˜o, multiplicac¸a˜o, di-
visa˜o, diferenciac¸a˜o e integrac¸a˜o.
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Estrutura do Amplificador Operacioal
Pino 1: Voltagem de Alimentac¸a˜o Positiva.
Pino 4: Voltagem de Alimentac¸a˜o Negativa.
Pino 2: Entrada inversora.
Pino 3: Entrada na˜o-inversora.
Pino 6: Sa´ıda
Pino 1,5: Utilizados para corrigir offset.
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Equac¸o˜es do amplificador
Figura: Identificac¸a˜o dos
componentes
vd = (v2 − v1)
vo = Avd = A(v2 − v1)
Valores t´ıpicos das resisteˆncias:
A ∈ [105; 108]
Ri ∈ [105; 1013] Ω
Ro ∈ [10; 100] Ω
Valores ideais:
A→∞
Ri →∞ Ω
Ro → 0 Ω
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Equac¸o˜es do amplificador
Figura: Identificac¸a˜o dos
componentes
vd = (v2 − v1)
vo = Avd = A(v2 − v1)
Valores t´ıpicos das resisteˆncias:
A ∈ [105; 108]
Ri ∈ [105; 1013] Ω
Ro ∈ [10; 100] Ω
Valores ideais:
A→∞
Ri →∞ Ω
Ro → 0 Ω
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Equac¸o˜es do amplificador
Figura: Identificac¸a˜o dos
componentes
vd = (v2 − v1)
vo = Avd = A(v2 − v1)
Valores t´ıpicos das resisteˆncias:
A ∈ [105; 108]
Ri ∈ [105; 1013] Ω
Ro ∈ [10; 100] Ω
Valores ideais:
A→∞
Ri →∞ Ω
Ro → 0 Ω
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Equac¸o˜es do amplificador
Figura: Identificac¸a˜o dos terminais
Figura: Amplificador Na˜o ideal
Figura: Amplificador Ideal
Figura: Utilizac¸a˜o do amplificador
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Amplificador na˜o Ideal
Figura: Limitac¸o˜es pra´ticas
Saturac¸a˜o positiva:
vo = Vcc
Saturac¸a˜o negativa:
vo = −Vcc
Regia˜o Linear:
−Vcc ≤ vo ≤ Vcc
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Exemplo 01
Considere o AmpOp abaixo com ganho de 2x105, impedaˆncia de
entrada de 2MΩ e sa´ıda de 50Ω. Determine a corrente e tensa˜o de
sa´ıda.
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Exemplo 01
Considere o AmpOp abaixo com ganho de 2x105, impedaˆncia de
entrada de 2MΩ e sa´ıda de 50Ω. Determine a corrente e tensa˜o de
sa´ıda.
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Amplificador Ideal
Correntes de entrada praticamente nulas.
vd = v2 − v1
Figura: Consequeˆncias de um AmpOp Ideal
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Exemplo 02
Determine a tensa˜o no ponto O considerando que este
amplificador e´ ideal.
Figura: Amplificador ideal
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Amplificador inversor
Tem func¸a˜o de inverter o sinal de entrada.
Figura: Amplificador Inversor
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Exemplo 03
Calcule o ganho de tensa˜o G = (vo/vi).
Figura: Amplificador ideal
Resposta:G=−2.5
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Exemplo 03
Calcule o ganho de tensa˜o G = (vo/vi).
Figura: Amplificador ideal
Resposta:G=−2.5
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Exemplo 04
Calcule a corrente de realimentac¸a˜o.
Figura: Amplificador ideal
Resposta:i=26.25µA
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Exemplo 04
Calcule a corrente de realimentac¸a˜o.
Figura: Amplificador ideal
Resposta:i=26.25µA
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Amplificador na˜o inversor
Apenas modifica a amplitude do sinal de entrada.
Figura: Amplificador na˜o Inversor
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Exemplo 05
Determine a vensa˜o vo.
Figura: Amplificador ideal
Resposta:v
o
=1V
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Exemplo 05
Determine a vensa˜o vo.
Figura: Amplificador ideal
Resposta:v
o
=1V
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Amplificador Somador
Produz uma sa´ıda como sendo uma combinac¸a˜o das entradas
ponderadas.
Figura: Amplificador Somador
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Exemplo 06
Determine a vensa˜o vo e io.
Figura: Amplificador ideal
Resposta:v
o
=−8V,i
0
=−4.8m
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Exemplo 06
Determine a vensa˜o vo e io.
Figura: Amplificador ideal
Resposta:v
o
=−8V,i
0
=−4.8m
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Amplificador a diferenc¸a
Amplifica a diferenc¸a entre dois sinais
Figura: Amplificador a Diferenc¸a
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Exemplo 07
Projete um circuito amplificador que apresente como sa´ıda o valor
vo = −5v1 + 3v2.
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