CARACTERÍSTICAS 1. INTRODUÇÃO AO AMPOP CIRCUITOS COM AMPLIFICADORES OPERACIONAIS. Porque usar AMPOP? Preço; Tamanho; Consumo; Confiabilidade.

Transcrição

1 . INTODUÇÃO AO AMPOP Os amplfcadores operaconas são dspostvos extremamente versátes com uma mensa gama de aplcações em toda a eletrônca. Os amplfcadores operaconas são amplfcadores de acoplamento dreto, de alto ganho,que usam realmentação para controle de suas característcas. Eles são hoje encarados como um componente, um bloco fundamental na construção de crcutos analógcos. Internamente, são consttuídos de amplfcadores transstorzados em conexão sére. CAACTEÍTICA Orgens: amplfcadores à válvula na década d de 4. Função prmára: ra: operações matemátcas. tcas. Integração: amplfcadores a transstores na década de 5. Aplcação geral: transdução de snas com níves n de mlvolts e mcrovolts. Vantagem: lneardade com réplca r fdedgna do snal orgnal, sem a adção de nenhuma nformação. Porque usar AMPOP? Preço; Tamanho; Consumo; Confabldade. CICUITO COM AMPLIFICADOE OPEACIONAI. OpAmps são utlzados como componente eletrônco 2. Analse de crcutos prátcos usando Ampops 3. O modelo lnear do Ampops nclu fonte dependente ENCAPULAMENTO COMECIAL TÍPICO T DO AMPOP

2 LMC 6294 DIP OPAMP AEMBLED ON PINTED CICUIT BOAD DIMENIONAL DIAGAM LM 324 PIN OUT FO LM324 ETUTUA INTENA Amplfcador Dferencal: : Alta mpedânca de entrada: aproxmadamente 2 MΩ M para o 74 (montagem Darlngton) ) ou com FET de entrada (, a GΩ) G para o OPA657. Amplfcador Dferencal de Alto Ganho: : Ganho controlado e compensação de freqüênca e fase. Nesta etapa o ampop possu um capactor de compensação nterna com a fnaldade de evtar osclações. egudor Emssor: : edução do efeto de carga; Amplfcador de Potênca: : Classe B, ganho e resposta em freqüênca ndependente da carga. CAACTEÍTICA IDEAI Av = 2 = 3 o = 4 Vs = (V = V 2 ) 5 Bw = 6 metra na Tensão de Almentação 7 Imundade ao uído 8 Corrente de Polarzação Zero (I =I = ) Vs = Av.V = Av.(V 2 V ) Vs = Av.V Obs.: V = Vd 2

3 CAACTEÍTICA EAI Ganho de tensão A ou Av ganho de malha aberta, meddo em C.C. é o ganho de tensão dferencal. Ganho de modo comum é, em condções normas, extremamente pequeno. Tensão de "offset" a saída do Ampop pode ser dferente de zero quando ambas entradas estão no potencal zero, ou seja,há uma tensão C.C. equvalente, na entrada. Faxa de a mv. Entradas para ajuste da tensão de "offset". Corrente de "offset" mpedânca de entrada fnta, logo,apresentam correntes C.C. de polarzação em suas entradas. Faxas de passagem "UntGan Crossover Frequency" esta freqüênca pode estar na faxa de khz até MHz. "lew ate" está lgado à faxa de passagem à plena potênca. Entrada um snal senodal de alta freq. de ampltude superor, observase a sua saída uma onda trangular. A nclnação desta forma de onda trangular é o "slew rate.orgem: construção do dspostvo capactor de compensação de fase e à máxma taxa com que este pode ser carregado. CICUITO LINEAE COM AMPOP: AMPLIFICADO INVEO TEA VITUAL: V = A.(V V 2 ) ENTÃO: V = V 2 A OUTA CAACTEÍTICA: TICA: IN = = G V = / f EXEMPLO APPLY v Vs ut = 2 ut 2 G = = Vs ut DETEMINE THE GAIN G = Vs = v = v = A o = v = v v = = = = 3

4 CICUITO LINEAE COM AMPOP: AMPLIFICADO NÃO INVEO Va = f = In CAACTEÍTICA TICA IDEAI: IN = = G = V V O /V /V n f f Va Va n n f n f n f n AMPLIFICADO NÃO INVEO AMPOP IDEAL IMPLIFICAÇÃO v = 2 v = v VOLTAGE v = v v = = v v v AUMINDO GANHO INFINITO DIVIDO DE TENÃO v 2 = v v = v 2 E EITÊNCIA DE ENTADA INFINITA EXEMPLO FIND GAIN ANDV O v =V v _ =V = = V DIVIO DE TENÃO V O VO k k = k V VO G = V = V = mv VO =. V V 2 4

5 EXEMPLO FIND I O. v = 2V AUME IDEAL OP AMP A O = v = 2V = = v = 2V 2 2 KCL@ v : = V V 2k 2k o = 84 IO = 4mA k = 8. APLICAÇÃO OPAMP P/ MEDIÇÃO AMPLIFICADO NÃO INVEO G = 2 VI = I I VO = GVI = 2 I I POJETO PÉAMPLIFICADO P/ IOLA TOCA DICO DETEMINE 2, O THAT IT POVIDE AN AMPLIFICATION OF V O = 2 ()( ) V 5

6 CICUITO LINEAE COM AMPOP: AMPLIFICADO OMADO INVEO AMPOP IDEAL V V2 Vn 2 n A f V VA V2 VA Vn VA VA 2 n f V V2 Vn f 2 n EXEMPLO: CONIDEANDO = = 2 = n, OBTE A TENÃO DE AÍDA V AMPLIFICADO OMADO NÃO INVEO f AMPOP IDEAL V V2 Vn 2 n f ( V V2 Vn ) V = 3 CICUITO LINEAE COM AMPOP: AMPLIFICADO INTEGADO INVEO AMPOP IDEAL V(t) r c C Vc r c V Xc Xc jωc V Vc Xc V jωc ( s) ( t) V( s) C t C V( t) C É A CONT. DE INTEGAÇÃO 6

7 AMPLIFICADO INTEGADO INVEO PÁTICO AMPOP IDEAL EVITA A ATUAÇÃO NA AÍDA DO AMPOP BX. FEQ. CAPACITO CICUITO ABETO f C f >> V f V jωfc CICUITO LINEAE COM AMPOP:AMPLIFICADO DIFEENCIADO INVEO AMPOP IDEAL V C f f c CdVc( t) CdV( t) CdV( t) ( t) = c = f dv( t) ( t) c V c t ( s) V( s) C AMPLIFICADO DIFEENCIADO INVEO PÁTICO AMPOP IDEAL EVITA ATUAÇÃO E OCILAÇÃO NA AÍDA DO AMPOP,POI EM ALTA FEQ. O CAPACITO CUTO CICUITO Ao V C f ( s) V( s) C C 7

8 CICUITO LINEAE COM AMPOP: AMPLIFICADO DIFEENCIAL OU UBTATO TEMINAL INVEO TEMINAL NÃO INVEO CONDIÇÕE IDEAI AMPOP 4 4 = v = v2 v = v = 2 2 = 2 v O v v v v = 2, 3 = vo = ( v2 v) AMPLIFICADO DIFEENCIAL OU UBTATO: IMPEDÂNCIA DE ENTADA PO DEFINIÇÃO n n V2 V CONDIÇÕE IDEAI AMPOP Cancelamento de ruídos dêntcos nduzdos ao mesmo tempo em V e V2; Amplfcação dferencal somente do snal de nteresse; Baxa mpedânca de saída; NO TEMINAI ( V2 V) 3 V2 V n 3 Impedânca de entrada lmtada a 3; CM lmtado pela tolerânca dos resstores. EXAMPLO: AMPOP IDEAL FIND v O Quas as tensões? v = v, v 2 = v2 Qual tensão é conhecda devdo ao Ganho de M.A. nfnto? Assumndo que a esstênca é nfnta = v KCL@v v 2 v KCL@v2 v 2 v a v 2 Isolando vo IMPLIFICAÇÃO DO CICUITO v O, v a to be determned 8

9 EXEMPLO v v = v v O Encontrar a expressão para. Indcar onde e as condções resultantes para o uso do Ampop deal. Tensões: v = v Assumndo ganho MA nfnto v = v Assumndo resstênca de entrada nfnta e aplcando KCL a partr da entrada nversora o vo v = v = v AMPLIFICADO DE INTUMENTAÇÃO 2 ( V V2) 2 22 ( V V2) V V2 V V2 22 ( V V2) 4 3 ( 2 ) ( V V2) Impedânca de entrada elevada; Impedânca de saída menor do que a do própro Ampop; CM > db; Baxa tensão de offset; Ganho de tensão pode ser controlado somente por, o que, as vezes é nconvenente. 9