Amplificadores operacionais

Relatório do Laboratório nº 3

Amplificador Operacional

1 INTRODUÇÃO

Os amplificadores operacionais (Amp Ops) são circuitos inicialmente criados para realizar operações matemáticas sobre sinais, tais como soma, integração, divisão, potência e a amplificação do sinal propriamente dita, ou seja, a sua multiplicação por uma constante. Ele é composto por dezenas de resistores, transistores e, usualmente, um capacitor interno. Um Amp Op tem dois terminais de entrada e um de saída e atua a partir da diferença entre os sinais de entrada, multiplicando-a pelo ganho A. As principais características de um Amp Op ideal são: impedância de entrada infinita, impedância de saída nula, ganho de tensão infinito e largura de faixa de resposta em freqüência infinita.

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Figura 1: Modelo para um amplificador operacional ideal.

Um Amp Op, contudo, não se comporta como o modelo ideal, pois ele é, na realidade, um circuito integrado complexo. Ele apresenta diversas alterações em relação ao modelo ideal, como imperfeições cc ou limitações no funcionamento dos circuitos quando sinais de grandes amplitudes estão presentes na saída. Uma dessas limitações é a taxa máxima de variação da tensão de saída, o slew rate (SR); caso o sinal de entrada demande uma resposta na saída com taxa maior que o valor do SR, a saída será limitada pela taxa máxima de variação. Se a entrada for, por exemplo, um degrau, a saída não conseguirá subir instantaneamente para o valor de tensão esperado, de modo que a saída será uma rampa com inclinação igual ao SR.

Entre as imperfeições CC, deve-se destacar a tensão de offset, resultado de desequilíbrios inerentes ao estágio diferencial da entrada, e as correntes de polarização, que são correntes cc que obrigatoriamente alimentam os dois terminais de entrada.

Os experimentos realizados, desse modo, visam a estudar a influência da tensão de offset, das correntes de