Síntese 4 - Amplificadores Operacionais Aplicados à Indústria

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UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO 
 
 
 
 
Bruno Rodrigues Carvalho – RA: 2217102547 
Bruno Sebastian Roque – RA: 3017101975 
Caíque Batista Paixão – RA: 417106504 
Dimas Pimentel Feliciano – RA: 2217100819 
Jair Gomes Pereira - RA: 2219100190 
Ricardo Silva Oliveira – RA: 2210104475 
Wesley Batista Santos Lima – RA: 2217114821 
Wesley Salerno Cruz - RA: 2217114821 
 
 
 
 
Síntese referente ao artigo: “Amplificadores Operacionais Aplicados à 
Indústria” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
 2020 
 
 
 
 
Bruno Rodrigues Carvalho – RA: 2217102547 
Bruno Sebastian Roque – RA: 3017101975 
Caíque Batista Paixão – RA: 417106504 
Dimas Pimentel Feliciano – RA: 2217100819 
Jair Gomes Pereira - RA: 2219100190 
Ricardo Silva Oliveira – RA: 2210104475 
Wesley Batista Santos Lima – RA: 2217114821 
Wesley Salerno Cruz - RA: 2217114821 
 
 
 
 
 
 
 
Síntese apresentada como requisito parcial 
para obtenção de aprovação no módulo 8 
do Curso de Engenharia Elétrica, na 
UNIVERSIDADE NOVE DE JULHO 
(UNINOVE). 
 
Prof. Dr. Alexandre Souza de Oliveira 
 
 
 
 
 
 
 
 
São Paulo 
 2020 
Síntese referente ao artigo “Amplificadores Operacionais Aplicados à 
Indústria” 
 
 Revista Saber Eletrônica, nº 342, julho 2001: Amplificadores Operacionais 
Aplicados à Indústria por Alexandre Capelli, pág. 4, Editora Saber Ltda., São 
Paulo, SP, Brasil. Síntese proposta por alunos do curso de Engenharia Elétrica 
da Universidade Nove de Julho, São Paulo, SP, Brasil. 
A leitura de sinais analógicos é de suma importância para a indústria, bem 
como sinais de temperatura, umidade, entre outros e por meio de amplificadores 
operacionais é possível fazer certas análises de grandeza, segundo Capelli 
(2001, p.4). Algumas ideias práticas serão expostas nesta síntese a seguir. 
A princípio, o amplificador operacional fora criado para resolver operações 
matemáticas, porém com o tempo tornou-se mais interessante no tratamento de 
sinais analógicos. Antes mesmo da consumação de fato do amplificador 
operacional, já se tinha a ideia do que poderia ser isto, sendo efetuado por 
mecanismos mais arcaicos e sendo melhorado tempos depois nos tempos de 
corrida espacial. 
Uma das aplicações mais comuns dos amplificadores operacionais, 
segundo Capelli (2001, p.5), é como conversor analógico/digital, funcionando 
como “elo” entre os sinais analógicos externos provenientes de sensores e a 
CPU. Os amplificadores operacionais nada mais são que amplificadores 
diferenciais, onde em sua entrada têm-se um V+, chamado de tensão de entrada 
não inversora e um V-, chamado de tensão de entrada inversora. O resultado do 
que entra, se assim pode-se dizer, é uma tensão de saída, que tem como 
resultado os valores de V+ subtraído do valor de V- e os dois multiplicados por 
um valor de ganho. 
 Quando utilizamos A.Os, sempre consideramos este componentes 
ideais, sem perdas ou limitações de frequência ou ganho. Embora o 
componente real possua limitações físicas, segundo Capelli (2001, p.4). Estas 
limitações são significativas no sentido de escolha do melhor tipo de 
amplificador operacional para cada projeto. 
 Os amplificadores operacionais podem operar em uma enorme 
variedade de configurações, as quais são mais comuns: amplificador inversor; 
não inversor; somador; integrador; diferenciador e comparador. 
 Outro fator muito importante a ser considerado quando desenvolvemos 
circuitos com amplificadores operacionais é o ponto de referência. O ponto de 
referência de um A. O. depende do potencial aplicado a sua entrada não 
inversora. Aliás, alguns autores atribuem o nome dessa entrada como entrada 
de referência. 
Outro tipo de amplificador muito utilizado na eletrônica é o amplificador 
não inversor onde o sinal de saída fica em fase com a entrada e o ganho nunca 
pode ser menor do que 1. Aplicando o sinal pela entrada não inversora, a saída 
amplificada estará em fase com a entrada. O ganho dessa configuração é dada 
por: AV=1+R2/R1, ou seja, o ganho permanecerá unitário de forma que esse tipo 
de circuito não pode atenuar o sinal. Nem sempre conseguimos tratar um sinal 
conforme desejamos com apenas o A.O, por exemplo, determinado sinal de 
saída tendo 1\3 do sinal de entrada e com mesma fase. Como um sinal de saída 
deve ser menor que o sinal de entrada, significa que nosso amplificador dever 
se comportar como atenuador, ou seja seu ganho deve ser menor que 1. 
Imediatamente, sabemos que uma configuração não inversora não pode ser 
utilizada, pois seu ganho mínimo é menor que 1, por outro lado, a configuração 
inversora pode assumir valores de ganho menores que 1. 
Pode-se concluir que, para controlarmos o ganho do operacional temos 
que ter um resistor de realimentação (R²). A razão entre esse resistor e o resistor 
de entrada (R¹) determina o ganho do circuito. Quando construímos 
configurações desse tipo, dizemos que o circuito está em malha fechada. Fica 
fácil entender como o ganho de amplificador operacional torna-se infinito na 
ausência do resistor de realimentação R², isto é, em malha aberta. 
O termo saída com tensão infinita significa que o limite da tensão de saída 
será estabelecido pela fonte de alimentação do A. O. Resumindo, quando o A. 
O. está em malha aberta, na sua saída, ou temos a tensão máxima. Nesse caso 
o A. O. trabalha como um transistor no corte ou saturação. Nesse ponto o A. O. 
deixa de ser um componente linear. Caso maior potencial seja o da entrada não 
inversora, a saída estará em + Vcc, caso o maior potencial seja o da entrada 
inversora, a saída estará em – Vcc ou 0V para fontes não simétricas. 
 Essa configuração é muito útil, pois podemos estabelecer a tensão de 
saída, segundo uma comparação de duas tensões na entrada do A. O. Esse 
é o motivo pelo qual o nome da configuração em malha aberta é comparador 
de tensão. 
Circuito integrador é um circuito muito usado na indústria, que é o 
amplificador integrador. Podemos dizer que no lugar do resistor de 
realimentação, temos um capacitor. Isso significa que no decorrer do tempo, 
o ganho dessa configuração mudará, pois, inicialmente, o capacitor está 
descarregado. Quando o capacitor está descarregado ele comporta-se como 
um curto-circuito, porém aos poucos, ele inicia um processo de carga, e sua 
resistência aumentará segundo uma constante de tempo. 
 Fisicamente, é como se ao invés de colocarmos um resistor fixo R² 
colocássemos um potenciômetro R² o qual teria resistência aumentada 
proporcionalmente à rotação do seu eixo. Dessa forma o ganho aumentará até 
atingir o valor de infinito, o que ocorrerá quando o capacitor estiver totalmente 
carregado. 
 Na prática, esse circuito é muito utilizado nos acionamentos de motores 
elétricos, e faz parte das malhas de controle PI e PID. A falta de manutenção 
pode gerar danos. Como a queima das chaves estáticas da injetora. Um dos 
problemas que podem ocorrer é o acúmulo de sujeira no ventilador que 
refrigera as chaves, acarretando no superaquecimento, podendo danificar as 
mesmas. Uma solução para esse problema pode ser um sensor que indique 
quando a temperatura ultrapassa o limite. 
A má utilização da máquina pode trazer danos. O pré-aquecimento 
antes do início dos trabalhos é muito importante para que não haja problemas 
durante o processo. Deve-se utilizar de forma adequada mesmo que leve 
tempo para efetuar o processo como realmente deve ser sem burlar os 
processos e dispositivos existentes, pois leva muito mais tempo para 
consertar. 
Neste documento, não foram apresentadas todas as configurações, 
envolvendo A.O., o intuito desta síntese é levar ao leitor uma base para início 
dos estudos. Apresentamos mais fatos práticos que teóricos, pois a intenção 
é compartilhar experiências dos técnicos de campo. Sempre importante frisar 
que um bom técnico consegue conciliar o aprendizado prático e o teórico. 
O autor desta síntese reforça como foi curiosa a sua situação ao cursar 
a matéria de eletromagnetismo emsua universidade, pois ele imaginava que 
iria entender todos os princípios elementares das telecomunicações, porém 
percebeu que a carga matemática da matéria era muito maior do que em si os 
testes e conhecimentos práticos, pois reforça que suas habilidades de cálculos 
foram aprimoradas, porém não tinha o conhecimento do funcionamento de 
uma antena. Por isso, ele reforça o quão interessante seria ter uma mescla 
destes assuntos durante as práticas estudantis para o aluno ter um 
conhecimento mais amplo e palpável.