Eletrônica analógica

CEL099 –
ELETRÔNICA
ANALÓGICA
Prof. Henrique A. C. Braga

Capítulo 2

Introdução ao
Amplificador Operacional

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Conteúdo
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Simbologia e Fontes de Energia
O Amplificador Operacional (amp-op) Ideal
Sinais de Modo Comum e Modo Diferencial
A Configuração Inversora
O Somador Ponderado
O Seguidor de Tensão (Buffer de Ganho Unitário)
Amplificadores de Diferença
Resposta em Frequência
Operação em Grandes Sinais
Imperfeições CC
Integradores e Diferenciadores
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Simbologia e Fonte de Energia
• Simbologia:
Entradas

Saída

• Alimentação (fonte simétrica):






Meados dos anos 1960
Circuito integrado μA 709
Dezenas de transistores e resistores integrados no mesmo chip de silício.
 Inicialmente: dezenas de US$
 Hoje: centavos de US$

Inversora
Não-Inversora

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O amp-op ideal
Modelo genérico (Cap. 1):

Ri=∞
Ro=0
Avo=A=∞

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Sinais de Modo Comum e Modo
Diferencial

Observe que num amp-op ideal :
• Há amplificação natural da diferença entre v2 e v1.
• Se v1 = v2, a saída será nula.
• Qualquer sinal indesejado que aparece somado de forma idêntica a v1 e v2 (ou seja, em modo comum) será eliminado.

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Um amp-op real: LM741(datasheet)

200.000 V/V

RO ≈ 75 Ω

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Exemplo 2.3 (Sedra, Cap. 2)
O circuito interno de determinado amp-op pode ser modelado pelo equivalente ao lado. Expresse v3 em função de v1 e v2. Se Gm=10 mA/V,
R= 10kΩ e μ = 100 V/V, calcule o valor do ganho em malha aberta, A.

Obs.:
A=

v3
(v2 − v1 )
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A Configuração Inversora
REALIMENTAÇÃO

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O Ganho em Malha Fechada i1 =

vI − v1 vI − 0 vI
=
=
R1
R1
R1

Mas v0 = v1 − i1 R2 = 0 −

vI
R2
R1

Logo
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•

Malha fechada => realimentação.
Admite-se vo finito, operação linear. v1 e v2 formam um “curto virtual”.
Diz-se que v1 é um “terra virtual”.

v0
R2
=−
Gv = vI R1

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Característica de Transferência
Conclusões:
• Ganho depende R2 e