Amplificadores de Instrumentação

Universidade da Beira Interior

Instrumentação e Medida
Amplificadores em Instrumentação

CAPÍTULO 5
AMPLIFICADORES EM INSTRUMENTAÇÃO

5.1. Função e Topologia

5.1.1. FUNÇÃO DO AMPLIFICADOR
-

Protecção do sinal de interferências parasitas (aumento do nível);

-

Através da sua alta impedância de entrada e baixa impedância de saída proporciona uma óptima transferência do sinal;

-

Melhora a precisão do sinal porque permite colocá-lo ao nível requerido pelo conversor analógico-digital. 5.1.2. CARACTERÍSTICAS DUM AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL

+ Vcc
Entrada
inversora
Entrada
não inversora

ivv+ i+ i0

v2 v1 Alimentação (+15 V)

+

v0

- Vcc

Saída

Alimentação (-15 V)

1

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v1 v1 v2

+

vi=v1-v2 vo -

Ro

vi

Ri

vo

AVi

v2

-

Ganho em tensão infinito:

A=∝

-

Resistência de entrada infinita:

Rin = ∝

-

Resistência de saída nula:

Rout = 0

-

Curto-circuito virtual:

v+ = v-

-

Correntes de entrada nulas:

i+ = i- = 0

-

Largura de banda infinita:

BW = ∝

- Característica de transferência: v0 A = declive da recta + Vcc

Vcc / A

-Vcc / A

Saturação negativa Zona de funcionamento linear:

Saturação positiva (v+ - v-)

- Vcc

| v0 | < | Vcc |
| v+ - v- | = | Vcc / A |

2

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v0 = A vi = A(v+ - v-)
⇒

v+ - v- < - Vcc / A

v0 = + Vcc

⇒

Amplificador operacional saturado: v+ - v- > Vcc / A

v0 = - Vcc

5.1.3. MODELO DO AMPLIFICADOR OPERACIONAL IDEAL (NA ZONA LINEAR)

Circuito aberto i-=0 Resistência de saída nula

v-

i0 v0 i+=0

A(v+ - v- )

v+

Condições adicionais:
-

Ganho de tensão elevado e estável;

-

v0 = 0 quando vi = 0 ( tensão de desvio nula );

-

v0 = cte quando vi = cte (