A Amplificadores Operacionais
Por: Tiago Alfredo • 20/11/2017 • Relatório de pesquisa • 1.170 Palavras (5 Páginas) • 494 Visualizações
Amplificadores Operacionais
Fernando Scandolara dos Santos Disciplina de Eletrônica Analógica II
Faculdade Sociesc - Curitiba
e-mail: nandulincou@gmail.com
Resumo. Nesse artigo são representadas as experiências que comprovam a validade das equações que definem o ganho de tensão para algumas configurações de amplificadores. Foram utilizadas configurações de amplificador inversor, não-inversor e somador. Para os testes, material selecionado e equipamentos de medição aferidos. Por fim, comparar valores obtidos calculados com os medidos nos experimentos e comprovar que as equações definem os ganhos.
Palavras chave: amplificador, ganho de tensão, circuitos elétricos
Introdução
Em busca de consolidar as equações que envolvem Amplificadores Operacionais quanto ao seu ganho real de tensão e os efeitos de
Igualando e substituindo as equações chegamos na relação 𝑉𝑜 que ganha nome de “ganho de tensão
𝑉𝑖[pic 1]
em malha fechada”, representado por 𝐴𝑣𝑓, logo a
formula final, representada por Black (1927) é representada assim:
realimentação, também o modo de operação mais importante em circuitos com AOPs (PERTENCE
𝐴𝑣𝑓 = 𝐴𝑣𝑜
1+𝐵𝐴𝑣𝑜[pic 2]
negativa (
, onde B é o fator de realimentação
o é ganho de tensão em malha
JÚNIOR, 2003, p. 30).
Basicamente para Nahvi e Edminister ( 2005, p.79) amplificador operacional (AOP) é um dispositivo com dois terminais de entrada com sinais
RN), Av
aberta, Vo é o sinal de saída e Vi o sinal de entrada.
Logo, o ganho de tensão em malha fechada pode ser controlado através do circuito de realimentação
+ e -, que por sua vez indicam porta não inversora e inversora respectivamente. O mesmo também é
negativa.
𝐴𝑣𝑜 → ∞, 𝑒𝑛𝑡ã𝑜, 𝐴𝑣𝑓 = 1
𝐵[pic 3]
ligado a uma fonte de corrente continua (CC) como dois polos, positivo e negativo, o ponto de referência, para fonte de alimentação, entrada e saída encontra-se fora do OAP, chamada de terra (Figura
Outras vantagens do RN, é o aumento considerável da impedância de entrada (𝑍𝑖𝑓 =
𝑅𝑖(1 + 𝐵 𝐴𝑣𝑜)) e a impedância de saída tem um decréscimo enorme, também referenciado com a
01). equação (𝑍𝑜𝑓 = 𝑅𝑜[pic 4]
1+𝐵 𝐴𝑣𝑜
). Estes tornam, o circuito
linear, com facilidades ao projetista e reduzindo o ruído no circuito (PERTENCE JÚNIOR, 2003, p.39). Existe também o ganho de tensão em decibéis (dB) o qual usa justificativa de ser usado para grandes valores de tensão, e sua forma é:[pic 5]
𝐴𝑣 (𝑑𝐵) = 20 log 𝑉𝑜, (BOYLESTAD, 2013,
𝑉𝑖
Figura 01 - AOP Fonte: Autor
Analisando um amplificador genérico submetido a uma realimentação negativa afim de comprovar o
p.532).
Afim de verificar as faixas de ajuste para ganhos e valores de tensão de entrada e saída através de seus resistores informados, tem se a equação citada por Boylestad (2013, p. 518), 𝑉𝑜 = − 𝑅𝑓 ∗ 𝑉1, para ser
𝑅1
aplicado em inversor e 𝑉𝑜 = 𝑅1+𝑅𝑓 = 1 + 𝑅𝑓 .[pic 6][pic 7][pic 8]
ganho de tensão de malha fechada, Pertence Júnior
𝑉𝑖
Continuando com o
𝑅1 𝑅1
plif dor som r, onde
am ica ado
(2003) demonstra que o sinal de erro, chamado de sinal diferencial de entrada, é o sinal de entrada menos o sinal de realimentado na entrada.
𝑉𝑑 = 𝑉𝑖 − 𝑉𝑓
𝑉𝑑 = 𝑉𝑜
[pic 9]
sua finalidade é somar algebricamente mais de duas entradas de tensão, cada uma com um fator de ganho constante. Esta pode ser escrita com a seguinte equação:
𝑉𝑜 = − (𝑅𝑓 𝑉1 + 𝑅𝑓 𝑉2 + 𝑅𝑓 𝑉3).
[pic 10] [pic 11] [pic 12]
𝐴𝑣𝑜
𝑉𝑓 = 𝐵𝑉𝑜
𝑅1
𝑅2
𝑅3
Estas então descrevem o comportamento teórico de toda relação experimental desenvolvida em cima do AOP LM 741 e similares.
Procedimento Experimental
Com intuito de evidenciar as definições de ganho, realimentação negativa e positiva experiências foram realizadas. O procedimento foi constituído de separação dos materiais necessários, montagem e energização do circuito, e testes com multímetro e osciloscópio, contamos com ajuda também de um simulador.
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