Algebra Boleana

Trabalho Referente à Disciplina de Eletrônica

4 de junho de 2014, Horizontina – RS.

Amplificadores Operacionais

Disciplina: EM41 Eletrônica

Curso: Engenharia Mecânica

Elaboradores:

Cristhian L. Graef, AC, 7º sem.

Fernando Hartmann, AC 7º sem.

Rogério Richter, AC, 7º sem.

Rodrigo César B. Padilha, AC 7º sem.

Orientador: Prof.: Me. Jonas Rigodanzo

4 de junho de 2014, Horizontina – RS.

Sumário

Sumário 3

Introdução 4

1 – Amplificador 5

2 - Amplificador Operacional 5

2.1 - Amplificador Operacional Ideal 8

2.2 - Amplificador Operacional Real 8

2.2.1 - Ganho de Tensão. 8

2.2.2 - Tensão de "Offset". 9

2.2.3 - Corrente de "Offset". 9

2.2.4 - Faixas de Passagem. 9

2.2.5 - "Slew Rate". 10

2.3 - Análise da Configuração Básica Inversora 11

2.4 - Análise Da Configuração Básica Não-Inversora 13

2.5 - Algumas Funções Realizadas Com Amplificador Operacional 14

2.5.1 - Multiplicador ou divisor de um sinal por uma constante. 14

2.5.2 - Somador 14

2.5.3 - Integrador 15

2.5.4 - Diferenciador 16

2.5.5 - Outras aplicações 16

2.6 - Detetor De Cruzamento De Zero, Configuração Inversora 17

2.7 - Computação Analógica 18

Conclusão 20

Referências 21

Introdução

Com o advento do automatismo, conseqüência do desenvolvimento industrial, os projetistas de sistemas de controle foram sendo forçados a utilizar dispositivos cada vez mais ágeis e econômicos.

A introdução de geradores C.C. como amplificadores de rotação, que mais tarde evoluíram para máquinas complexas de múltiplos enrolamentos, significaram um avanço notável. Porém devido a sua resposta lenta, seu alto consumo de energia e seu baixo ganho, foram substituídos pelos amplificadores magnéticos, os quais foram desenvolvidos para apresentar um tempo de resposta mais baixo, mas seu ganho deixava a desejar assim como a dependência a temperatura. Os amplificadores magnéticos eram considerados amplificadores estáticos por não possuir nenhuma parte móvel, e esse aperfeiçoamento continuou através de válvulas transistores ate chegarmos aos circuitos integrados lineares.

O Amplificador Operacional é o mais utilizado dos circuitos integrados lineares. Nesse trabalho tentaremos mostrar um pouco do que são os Amplificadores Operacionais.

1 – Amplificador

Pode-se entender por amplificador todo o dispositivo que tem como função principal a obtenção de ganho, relação entre excitação e resposta, cujo valor em módulo deve ser sempre positivo. Existem amplificadores mecânicos, hidráulicos, óticos, magnéticos, eletrônicos, etc. Estes, por sua vez, são classificados de acordo com sua construção e aplicação.

2 - Amplificador Operacional

Os amplificadores operacionais podem ser definidos como amplificadores de tensão controlada, são usados em amplificação, controle, geração de formas de onda senoidais ou em ondas que não estão em freqüências, desde C.C. ate vários Megahertz. Com emprego na realização de funções clássicas da matemática como, adição, subtração, multiplicação, divisão, integração e diferenciação, os amplificadores operacionais são os elementos básicos dos computadores analógicos. São úteis ainda em inúmeras aplicações em instrumentação, sistemas de controle, sistemas de regulação de tensão e corrente, processamento de sinais, etc.

Os amplificadores operacionais são dispositivos extremamente versáteis com uma imensa gama de aplicações em toda a eletrônica.

Os amplificadores operacionais são amplificadores de acoplamento direto, de alto ganho, que usam realimentação para controle de suas características. Eles são hoje encarados como um componente, um bloco fundamental na construção de circuitos analógicos. Internamente, são constituídos de amplificadores transistorizados em conexão série. Externamente, são geralmente representados pelo símbolo,

Fig. 1 Símbolo de um amplificador operacional

em que convencionalmente só entradas e saídas aparecem e não as conexões das fontes de alimentação.

Fig. 2 Circuito equivalente de um Amplificador operacional a) real, b) ideal.

O Amplificador Operacional real constitui-se de um arranjo de transistores que compõe um circuito eletrônico capaz de executar com grande aproximação as tarefas do Amplificador operacional ideal.

Fig. 3 Circuito interno de um Amplificador operacional LM101A.

De uma maneira geral, são constituídos em unidades de reduzidas dimensões, que encerram um único chip monolítico, pode ser apresentado com encapsulamento metálico ou plástico.

Fig. 4 Exemplo de encapsulamento metálico.

Fig. 5 Exemplo de encapsulamento