Amplificadores operacionais

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REALIMENTAÇÃO POSITIVA E NEGATIVA

Realimentação positiva

Este modelo de operação é denominado operação em malha fechada. Pois o ganho do operacional é obtido pelo projetista. Apresenta como desvantagem uma instabilidade ao circuito. Aplicado em circuitos osciladores.

Neste modo de operação o AOP não trabalha como amplificador de sinais, pois sua resposta não é linear. 

RealimentaçãoNegativa

Este modo de operação é o mais importante e o mais utilizado em circuitos com "AmpOp", veja que a saída é reaplicada à entrada inversora do AOP através de RF. Existem várias aplicações para os AOP com realimentação negativa entre elas podemos destacar:

- Amplificador Inversor.
- Amplificador Não Inversor. 
- Amplificador Somador. 
- Amplificador Diferencial. 
- Diferenciador.
-Integrador. 
- Filtros Ativos, etc. 

Este modo de operação como na realimentação positiva tem característica de malha fechada, ou seja, o ganho é determinado por R1 e RF e pode ser controlado pelo projetista. 
-Vantagens da realimentação negativa
•Estabilização do ganho
•Redução da distorção não linear
•Redução do efeito do ruído
•Controle das impedâncias de entrada e saída•Extensão da largura de banda

-Desvantagens da realimentação negativa
•Diminuição do ganho
•Tendência à oscilação 

 Amplificador Inversor

Inicialmente vamos fazer um reconhecimento dos componentes utilizados no circuito. Temos o gerador de sinais VE que está alimentando o circuito. Temos um AOP com um ganho A qualquer (note as duas entradas inversora e não inversora e a saída) e demaiscaracterísticas que a principio podemos considerar ideais. A saída VO do AOP é a própria saída do circuito representa por VOUT. Temos ainda dois resistores R1 e RF, note que R1 está ligando eletricamente o sinal de entrada (VE) com a entrada inversora do AOP., RF está fornecendo um caminho elétrico entre a saída (VOUT) e a entrada inversora do AOP. Com isso concluímos a analise do circuito, agora vamosanalisá-lo.

Seguindo a regra, a grandeza mais importante em um circuito analógico é o ganho de tensão do circuito, denominado de AV.

Observação:

Se não sabemos como funciona um circuito, uma boa dica para tentarmos compreender seu funcionamento é determinar o comportamento da tensão de saída do circuito através da sua tensão ou função de entrada.

Para o circuito observado no inicio daanálise temos o ganho de tensão dado por:

Notamos que na equação acima temos VOUT sendo a própria saída do AOP e que temos dois ganhos de tensão: o ganho do circuito (AV) e o ganho interno do AOP (A). 

Para uma análise mais simples, determinamos as correntes de cada ramo, conforme observamos neste circuito, pela Lei das Correntes de Kirchhoff (LCK):

Neste momento da análise devemos ter emmente as características do AOP ideal onde mostra que as entradas do operacional não drenam corrente. Portanto:

Assim podemos dizer que:

Por outro lado, as correntes I1 e I2 podem ser expressas por:

Como I1 = I2, então:

Amplificador Não Inversor

Para analisá-lo consideremos o AOP ideal e empregando a técnica do curto-circuito virtual.

Sabendo que o AOP ideal tem como saída VO = A(V+- V-) no circuito proposto a entrada não inversora está aterrada, ou seja, V+ = 0 e VO = VOUT . Desta forma VOUT = -AV- ou seja, V- = -VOUT / A. Substituindo na expressão anterior temos:

A expressão acima não nos diz muita coisa, mas quando forçamos um A muito elevado, o termo A-1 (1 + RF/R1) do denominador tende a zero e a expressão acima se simplifica para:

Esta expressão é utilizada paradeterminar o ganho do amplificador inversor. O mesmo possui este nome devido ao sinal negativo na frente de RF/R1. Sabemos que um sinal negativo corresponde a uma inversão de fase, ou seja, graficamente ele corresponde a um espelhamento em relação ao eixo x, isto é no tempo o sinal da saída é invertido em relação ao sinal de entrada. 

É pressuposto também que o ganho de tensão do...
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