A Eletrônica Aplicada

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UNIVERSIDADE PAULISTA

J7932 – ELETRÔNICA APLICADA 

Gabriel Trevisan – RA D0115B8

Trabalho apresentado à Universidade Paulista como requisito para obtenção de nota para Eletrônica Aplicada – J932.

Professor(a): Adriana Caseiro

        

Sumário

1 – Introdução        4

2 – Conceitos Fundamentais        4

2.1 – Definição        4

2.2 – Simbologia        5

2.3 – Encapsulamento Típico do componente        5

2.4 – Descrição resumida de funcionamento        6

3 – AMPOP Real        6

3.1 – Características Gerais do AMPOP Real        7

4 – AMPOP Ideal        9

4.1 – Características Gerais do AMPOP Ideal        9

5 – Integrador        10

6 – Diferenciador        11

7 – Comparadores de Tensão        12

7.1 – Comparador Não-Inversor com VR Nula        13

7.2 – Comparador Inversor com VR Nula        14

7.3 – Comparador Não-Inversor com VR > 0        15

7.4 – Comparador Inversor com VR > 0        16

        

1 – Introdução

O Amplificador Operacional (AMPOP) é um circuito eletrônico amplificador de sinais que é amplamente utilizado em aplicações de processamento de sinal, como amplificação de sinais de baixa amplitude, equalização de sinais, filtragem, detecção, entre outras. É composto por componentes eletrônicos básicos, como resistores, capacitores e transistores, e pode ser configurado de maneiras diferentes para realizar tarefas específicas. O AMPOP possui uma alta ganho e baixo ruído, o que o torna ideal para aplicações críticas em que a precisão é importante.

Além disso, o amplificador operacional possui características importantes, como estabilidade, linearidade e baixo nível de distorção. Eles também são amplamente utilizados em aplicações analógicas e digitais, como amplificação de sinais de áudio, controle de motores, medição de sensores, entre outros.

Outra vantagem importante do AMPOP é sua capacidade de realizar operações matemáticas simples, como adição, subtração, multiplicação e divisão de sinais, o que os torna úteis em aplicações como o controle de processos industriais.

Em resumo, o amplificador operacional é uma ferramenta valiosa para processamento de sinais e amplificação de sinais fracos. Sua versatilidade, estabilidade e precisão o tornam uma escolha popular para muitas aplicações em diversos campos, incluindo a eletrônica, a automação industrial e a engenharia de som.

2 – Conceitos Fundamentais

2.1 – Definição

O Amplificador Operacional (AMPOP) é um amplificador multi-estágio com entrada diferencial cujas características se aproximam das de um amplificador ideal. As características ideais de um AMPOP são:

• Impedância de entrada infinita;
• Impedância de saída nula;
• Ganho de tensão infinito;
• Resposta de frequência infinita;
• Insensibilidade à temperatura.

2.2 – Simbologia

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• V– – entrada inversora;
• V+ – entrada não-inversora;
• Vo – saída.

2.3 – Encapsulamento Típico do componente

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2.4 – Descrição resumida de funcionamento

O AMPOP possui duas entradas e uma saída, que possui um valor múltiplo da diferença entre as duas entradas. O fator A é o ganho de tensão do Amplificador Operacional, ou seja, a relação entre a tensão de entrada diferencial e a de saída do dispositivo:[pic 4]

Pode ser representado pelo seu modelo real ou pelo seu modelo ideal, dependendo do grau de precisão que a análise do circuito exige.

3 – AMPOP Real

Um AMPOP real é um amplificador diferencial de tensão. Possui um terminal de saída VO e dois terminais de entrada VP e VN, chamados terminal não-inversor e terminal inversor, respectivamente.

A tensão de saída VO é o valor amplificado, com ganho G, da tensão VD, que é a diferença entre as tensões dos terminais não-inversor VP e inversor VN.

Ele apresenta uma resistência de entrada RIN e uma resistência de saída ROUT.[pic 5]

3.1 – Características Gerais do AMPOP Real

Algumas das características importantes de um Amplificador Operacional Real (AO real) incluem:

• Ganho: É a medida da capacidade de amplificação de um amplificador operacional. O ganho pode ser ajustado para se adequar às necessidades da aplicação específica.
• Linearidade: É a capacidade de um amplificador operacional de manter a forma da entrada com uma distorção mínima. É importante para aplicações em que a precisão é crítica.
• Estabilidade: É a capacidade de um amplificador operacional manter o seu desempenho ao longo do tempo sem mudanças significativas.
• Ruído: É a medida da quantidade de ruído presente na saída de um amplificador operacional. O ruído pode ser causado por fontes internas e externas e afetar a precisão da saída.
• Frequência de corte: É a frequência na qual o ganho de um amplificador operacional começa a diminuir. É importante para aplicações que exigem uma resposta de frequência específica.
• Distorção: É a medida da quantidade de deformação na forma da saída em comparação com a forma da entrada. A distorção pode ser causada por limitações no projeto do amplificador operacional ou pela operação fora da sua faixa de funcionamento.

Estas são algumas das características importantes que um Amplificador Operacional Real deve ter para garantir um desempenho adequado e preciso em aplicações específicas.

Faixas de valores mais comuns para os amplificadores operacionais: