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Amplificador Operacional

1. Amplificador Diferencial de Instrumentação
Introdução:

Os amplificadores utilizados em instrumentação são geralmente amplificadores baseados no amplificador operacional (AMPOP) procurando-se que apresentem um comportamento ideal, isto é,
- Ganho de tensão GV= ∞ ;
- Impedância de entrada Ze = ∞ ;
- Impedância de saída Zs =0;
- Banda passante ∆f = ∞ .

A 1ª e 4ª característica são não só irrealizáveis como, na prática, naturalmente incompatíveis: um ganho de tensão estável e elevado impõe realimentação e esta faz baixar a largura de banda. Verifica-se mesmo que, em geral, para cada AMPOP o produto GV∆f é sensivelmente constante, constituindo um parâmetro característico chamado fato de mérito (gani bandwidth). No que respeita ás impedâncias de entrada e de saída, os valores realizáveis com aquele tipo de amplificadores (>1010 e > Gc de modo a minimizar a sua influência em Vs. O fato de rejeição de modo comum (Comum Modo Rejeição), definido como:

CMRR = Gd\ Gc

E geralmente expresso em unidades logarítmicas (dB), sendo vulgar valor da ordem dos 60-100 dB para amplificadores operacionais, o que quer dizer que uma tensão diferencial de 1 mV tem a mesma influência em Vs do que uma tensão de modo comum de 1-100 V.Em situações em que as tensões a amplificar sejam reportadas ao comum eletrônico, os problemas de modo comum não são, em geral, importantes, pelo que se pode utilizar um amplificador operacional; porém se a tensão for flutuante (nenhum dos pontos está ao mesmo potencial do comum eletrônico), as tensões de modo comum podem ser elevadas, recorrendo-se então aos amplificadores de instrumentação (A.I.), uma vez que os seus CMRR são superiores (90-140 dB).

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Fig. 2 - Amplificador de instrumentação.

Na sua configuração mais simples um amplificador de instrumentação utiliza três amplificadores operacionais, como se representa na Fig. 2. Fazendo R4/R3=R6/R5=K temos:

Vs = K (1 +2 R2)R1

Isto é, a