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1ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Amplificadores Operacionais
Aula II
2ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Amplif. de Instrumentação
Configuração Inicial Configuração Melhorada
Versão Inicial:1. A tensão de modo comum tem o
mesmo ganho que a tensão diferencial no primeiro estágio
2. O Segundo Estágio é responsável pelo CMR
Versão Melhorada:1. A tensão de modo comum não é
amplificada (Gcm = 1) no primeiro estágio, diminui a relação Vcm/Vd
2. O Segundo Estágio é responsável pelo CMR
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3ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Amplif. de Instrumentação
Cálculo da função de transferência
Para promover a variação de ganho o resistor 2R1 pode ser substituído pelo conjunto ao lado.
4ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Características Dinâmicas
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5ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Definição de Largura de Banda
6ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Resposta em Freqüência
Rede Passa Baixas Rede Passa Altas
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7ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Resposta em Freqüência
Rede Passa Baixas
8ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Resposta em Freqüência
Rede Passa Altas
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9ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Tipos de Amplificadores
Amplificador com Acoplamento DiretoAmplificador com Acoplamento Capacitivo
Amplificador Sintonizado ou Passa Banda
10ENG-04038 – ELETRÔNICA III
OpAmp – Resposta em Freqüência
Modelo de polo dominate
Ganho DCou
de Laço Aberto
Aproximação boa para maioria dos OpAmp!
Por que a maioria dos OpAmp é projetado para ter este tipo de Resposta em Freqüência?
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11ENG-04038 – ELETRÔNICA III
OpAmp – Resposta em Freqüência
Amplificador NÃO Inversor –G = 10 Amplificador Inversor –G = 10
Freqüência de Corte –fc
Por que esta diferença?
12ENG-04038 – ELETRÔNICA III
OpAmp – Resposta em Freqüência
• A largura de banda é medida quando o ganho cai -3dB
• O ganho em laço abertotem uma limitação muito forte em banda
• A operação em malhafechada amplia a largura de banda do amplificador– MAS o ganho é reduzido!!!
Limitação de largura de Banda
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Produto Ganho Faixa – GBWP
• Ganho X BW = Freqüência de Ganho Unitário– BW → Largura de Banda
• Este produto é conhecido como GBWP– GBWP é dado do OpAmp (manual)
– Ganhoé fixado pelo usuário
– GBWP = G X BW
14ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Excusão Máxima de Saída
• Amplificador Não Inversor com ganho nominal de 10
• Amplificador utilizado satura a saída em ±13V
• Corrente máxima de ±20mA
• Para uma entrada 1,5V de pico– O OpAmp limita a saída em ±13V
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15ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Slew Rate da Saída – SR
Seguidor de Tensão –G= 1 Excitação de entrada – Salto
Limitado pelo SR do OpAmp
Limitado pelo BW
Amplitude Vsuficientemente pequena!
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Slew Rate da Saída – SR
Efeito do SRna limitação da resposta para sinais senoidais
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17ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Características Estáticas - DC
18ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Tensão de Offset de Entrada – Vos
• Idealmente para entrada igual a zeroa saída estaria na metadedas alimentações
• Realisticamente, uma tensão surge quando as entradas são iguais
• Um pequena tensão diferencial nas entradas seta a saída para metadedas alimentações
• Esta tensão é chamada de tensão de offset de entrada –Vos
Modelo para Vos
OpAmp com Vos de 5 mV
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19ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Efeito de Vos
Configuração NÃO inversora Uma opção para zeramento
20ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Efeito de Vos
Amplificador com Acoplamento Capacitivo Circuito equivalente para Vos
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21ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Corrente de Polarização - IB
• Idealmente seria “0”• Corrente de entrada positiva
de polarização –IB+
– Vista na entrada “+”
• Corrente de entrada negativa de polarização –IB-
– Vista na entrada “-”
• Corrente de polarização da entrada –IB
– Média das duas anteriores
Modelo para IB
22ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Efeito de IB
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23ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Figure 2.34 Reducing the effect of the input bias currents by introducing a resistor R3.
Efeito de IB
24ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Efeito de IB
Amplificador com Acoplamento Capacitivo
Obs: Sem R3 o circuito não funciona. Por que?
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25ENG-04038 – ELETRÔNICA III
Até Segunda!
Bom Final de Semana!!!