Amplificadores Operacionais

Problema 1. Um conversor digital-analógico (DAC) transforma sinais digitais para a forma analógica. Um exemplo típico de um DAC de 4 bits é mostrado na figura 1.a. O DAC de 4 bits pode ser projetado de várias formas. Uma forma simples é o conversor de pesos ponderados A entrada V1 é chamada de bit mais significativo (MSB), enquanto que a entrada V4 é o bit menos significativo (LSB). Cada uma das quatro entradas binárias V1,...,V4 pode assumir somente dois níveis de tensão: 0 ou 1 V. Usando valores de resistor de realimentação e entradas apropriadas, o DAC fornece uma saída simples que é proporcional às entradas.

observando as correntes, temos:

(1) como va=0 , aplicando em (1) temos: (2) multiplicando ambos os lados da equação por -Rf ,temos:

a) Desenvolva a expressão de Vo

b) Dados Rf = 10kΩ, R1 = 10kΩ, R2 = 20kΩ, R3 = 40kΩ, R4 = 80kΩ, obtenha a saída analógica para as entradas digitais [0000], [0001],[0010], ..., [1111]. Faça uma tabela com todos os resultados.

Aplicando os valores na equação da letra a, temos: logo, de acordo com a entrada,temos:

Entrada
Saída(vo)
0000
0
0001
-0,125
0010
-0,25
0011
-0,375
0100
-0,5
0101
-0,625
0110
-0,75
0111
-0,875
1000
-1
1001
-1,125
1010
-1,25
1011
-1,375
1100
-1,5
1101
-1,625
1110
-1,75
1111
-1,875

2-Um dos mais utilizados e versáteis circuitos com amplificadores operacionais para processos de controle e medição é o amplificador de instrumentação, assim chamado devido seu imenso uso em sistemas de medição. Aplicações típicas do amplificador de instrumentação incluem amplificadores de termopares e sistemas de aquisição de dados. O amplificador de instrumentação e uma extensão do amplificador de diferença o qual amplifica a diferença entre os sinais de entrada. Como mostrado na figura 2, um amplificador de instrumentação típico consiste de três amp-ops e sete resistores. Na figura observa-se que os resistores são iguais exceto o