Análise de Circuitos com Amplificadores Operacionais

Transcrição

1 Tera ds Crcus e undamens de Elecrónca nálse de Crcus cm mplfcadres peracnas Teresa Mendes de lmeda TeresaMlmeda@s.ul.p DEEC Área Cenífca de Elecrónca brl de 0 Maéra mplfcadr peracnal (mpp) ampp real caraceríscas ressênca de enrada ressênca de saída ganh de ensã mdel nern d ampp caracerísca de ransferênca znas de funcnamen lnear e de sauraçã Crcu segudr de ensã análse cm mdel nern d ampp mpp deal Crcu segudr de ensã análse cm ampp deal nálse de crcus cm ampps Crcus base cm ampps Crcu nersr Crcu nã-nersr Crcu smadr e subracr Crcu negradr e dferencadr Cm analsar urs crcus cm ampps? Exempls de aplcaçã brl de 0 mplfcadr peracnal mplfcadr peracnal 4 Cmpnene ac precsa de ensões de almenaçã para funcnar ermnas de almenaçã ( CC e EE ) ermnas de enrada ( IN e IN- ) ermnal de saída ( UT ) Tensã de saída lmada pelas ensões de almenaçã ( EE < UT < CC ) Perme realzar perações armécas sma subracçã negraçã lgarm Tpcamene cnsuíd pr árs blcs par dferencal andar de enrada d amplfcadr peracnal blcs amplfcadres aumenar ganh de ensã u crrene blcs cmpensaçã cmpensar caraceríscas nã-deas ds ransísres andar de saída para ber crrene de saída eleada ealzaçã crcu negrad 0-0 ransísres uncnamen nern análse d crcu é cmplcada nálse smplfcada mdel nern smples crcu ress lnear brl de 0 brl de 0

2 Caraceríscas d mplfcadr peracnal 5 Caracerísca de Transferênca 6 mplfca a dferença de ensã nas enradas ganh de ensã d amplfcadr peracnal (ampp) alr mu elead (pcamene ) Tem ressênca de enrada mu eleada ressênca de enrada alr elead (geralmene superr a MΩ) Tem ressênca de saída mu baxa ressênca de saída alr bax (geralmene nferr a 00 Ω) Mdel nern d ampp () mdel smplfcad perme analsar crcus cm ampps subsu-se ampp pel mdel - () x ( ) IN IN IN mpp amplfca a dferença de ensã nas enradas Tensã de saída lmada pelas ensões de almenaçã Ds mds de funcnamen zna lnear funcnamen cm amplfcadr znas de sauraçã saída lmada pelas ensões de almenaçã (/ ) zna de sauraçã psa zna de sauraçã negaa CC EE IN IN ( ) IN IN brl de 0 brl de 0 Crcu egudr de Tensã 7 mplfcadr peracnal Ideal 8 mpp cm saída lgada à enrada nersra realmenaçã negaa saída lgada à enrada nersra d ampp Qual a relaçã enre e s? subsu-se ampp pel seu mdel nern analsa-se crcu KL >> >> essênca de enrada nfna crrenes de enrada sã nulas essênca de saída é nula ensã de saída nã depende da carga ( L ) lgada na saída Ganh de ensã é nfn 0 e amppesá na zna lnear ( EE < < CC ) 0 I I 0 n I n >> pequena n 0 I n 0 >> ( ) fn cur-crcu rualnas enradas d ampp ( ) e amppeser saurad ( ) sauraçã psa > sauraçã negaa T CC < T EE EE CC brl de 0 brl de 0

3 nálse de crcus cm mpps 9 Crcu egudr de Tensã 0 Cnsdera-se ampp deal e adme-se que nã esá saurad 0 0 az-se análse d crcu usand méds aprendds de acrd cm s resanes cmpnenes d crcu crcus resss lneares crcus reacs crcus em regme frçad snusdal Méd que geralmene se pde cnsderar na análse escreer equações KCL para s nós de enrada d amppe para urs nós d crcu. Nã escreer KCL para nó de saída d ampp(nã se sabe I )! - I nálse d crcu cnsderand ampp deal mpp deal (e nã saurad!) 0 plcaçã d segudr de ensã crcu sladr (buffer) qualquer que seja a carga L qualquer que seja e nã se usasse crcu sladr << ensã de saída sera sempre menr d que a de enrada (dsr de ensã) L L brl de 0 brl de 0 Crcu Inersr Crcu Nã-Inersr nalsar crcu cnsderand ampp deal (e nã saurad!) mpp deal esula enã Prque se chama nersr? - grafcamene, a frma de nda da ensã de saída aparece nerda relaamene à frma de nda da ensã de enrada Exempl ( )? cs( ω) 0, 5cs ω ( ) ( ) Cm sera ()se: 4 e CC EE 5? amppfcara sempre na zna lnear, u sauraa em pare d emp? nalsar crcu cnsderand ampp deal (e nã saurad!) mpp deal esula enã Cmparaçã cm crcu nersr n crcu nã-nersrem-se sempre / n crcu nersr pde er-se / <, /, u / > embra pareça dferene, crcu de parda é mesm! apenas se rca a enrada nde se aplca snal e a enrada que esá lgada à massa brl de 0 brl de 0

4 Crcu madr Crcu ubracr 4 nalsar crcu cnsderand ampp deal (e nã saurad!) mpp deal esula enã ( ) Esclhend as relações enre as ressêncas pde ber-se ( α β ) nálse d crcu usand erema da sbrepsçã analsar sub-crcus nersres (que já sã cnhecds ) nalsar crcu cnsderand ampp deal (e nã saurad!) mpp deal Usar erema da sbrepsçã sub-crcus 0 crcu nersr crcu nã nersr Esclhend as relações enre as ressêncas pde ber-se ( α ) β α brl de 0 brl de 0 Cm analsar urs crcus? 5 Exempls de aplcaçã 6 nalsar crcu cnsderand ampp deal (e nã saurad!) mpp deal 0 empre que pssíel denfcar s ds crcus báscs crcu nersr e crcu nã-nersr e usar as relações já cnhecdas Exempl nã-nersr nersr nã-nersr 0 x 4 x nã-nersr 0 x x x erema sbreps. 0 x nã-nersr 0 0 x nersr 0 x ( ) ( ) x x Deermnar em funçã das enradas brl de 0 brl de 0

5 Exempls de aplcaçã 7 Crcus Inegradr e Dferencadr 8 Calcular Dferencadr 0 0 C d( ) C d ( ) C d d ( ) saída é prprcnal à derada da enrada Inegradr 0 0 saída é prprcnal a negral da enrada C d( ) 0 C d ( ) ( x) dx C ( ) ( x) dx (0) C (0) 0 0 ( ) ( x) dx C 0 k Ω C µ 5kΩ C 0, µ brl de 0 brl de 0 Exempls de aplcaçã 9 E se crcu cm amppser cndensadres e/u bbnes e snal de enrada fr snusdal? regme frçad snusdal ampp deal (e nã-saurad!) fazer cálculs cm ampludes cmplexas e mpedâncas Deermnar / s Calcular ()/ s () brl de 0