Retificador de meia onda e onda completa Amplificador AD8277 Apresentação dos componentes. Nome: Rodrigo M. Arnhold

Retificador onda completa Na figura 1, temos um circuito retificador de onda completa que é comumente usado. Para alcançar o objetivo esse projeto usa dois amplificadores de alta velocidade e resistores e diodos de alta precisão. O seu funcionamento se baseia num sinal alternando na entrada, e quando esse sinal é positivo a saída do A1 é negativa, desse modo o D1 está inversamente polarizado, e D2 diretamente polarizado, assim fechando o ciclo de feedback através de R2 e formando um amplificador inversor. No A2 temos um resumo dos sinais de entrada com o de saída de A1, sendo que o de A1 vezes um ganha de -2 e o sinal de entrada -1, tendo assim em VOUT um ganho de 1. Quando o sinal de entrada é negativo, o D1 está polarizado diretamente realimentando o sinal para a entrada de A1, pois o D2 está inversamente polarizado, não ocorrendo o feedback. Assim, A2 inverte o sinal de entrada resultando em um pulso positivo na saída. Logo temos que em A2 teremos um pulso resultante positivo independente da entrada ser positiva ou negativa. Figura 1 – Retificador onda completa – Exemplo 1 1

Retificador onda completa Outro exemplo de retificador de onda completa. Não haverá explicação do funcionamento desse circuito, é apenas para fornecer exemplos de como os esse tipo de projeto necessita de componentes externos. Figura 2 – Retificador onda completa – Exemplo 2 2

Retificador onda completa Outro exemplo de retificador de onda completa. Não haverá explicação do funcionamento desse circuito, é apenas para fornecer exemplos de como os esse tipo de projeto necessita de componentes externos. Figura 2 – Retificador onda completa – Exemplo 3 3

Principais características método convencional Uso de componentes externos Amplificador de alta velocidade Componentes de alta precisão Problemas de crossover Temperatura Consumo de energia O método convencional de projetar um circuito retificador de onda completa ou meia onda, necessita de componentes externos, onde esses são diodos e resistores. Uma vez que para se ter um uso ideal do circuito, precisasse que esses resistores tenham uma precisão muito alta, pois os mesmos precisão manter suas características mesmo sobre mudança de temperatura ou frequência. Dependendo da frequência de entrada do sinal precisaríamos de diodos e amplificadores de alta velocidade, para garantir a resposta em tempo hábil. Por causa da barreira de potencial dos diodos de realimentação ou feedback, se tem um problema de crossover, uma vez que o sinal de saída vai ter que ser maior que 0,7(diodos normais) ou 0,3(diodos schottky) para que haja um resposta na entrada do próximo amplificador ou o feedback do mesmo. O consumo de energia é maior uma vez que possuem mais componentes no circuitos, e também a mudança de temperatura pode influenciar no consumo de energia, pois o amplificador consumiria mais corrente e os resistores externos aumentariam a taxa de dissipação. 4

Figura 2 – Amplificador AD8277 Na figura 2, temos uma ilustração da formação interna do AD8722, para que possamos entender que os resistores que compõem o circuito posterior, estão todos internos no componente. Figura 2 – Amplificador AD8277 5

Retificador onda completa – AD8277 Na figura 3, podemos ver o circuito retificador de onda completa agora mais simples, constando apenas com um amplificador de alto desempenho. Temos nesse circuito a redução de componentes, uma vez que todos os componentes externos foram removidos, ficando assim, apenas o próprio AD8722 no qual consta com resistores internos de alta precisão. Nesse circuito temos que quando o sinal de entrada é positivo, A1 funciona como um seguidor de tensão. Em A2 ambas entradas estão com o mesmo potencial que o sinal de entrada, desde modo, A2 simplesmente repassa o sinal para saída. Quando ocorre um pulso negativo na entrada, A1 traz sua saída a zero. E então A2 inverte o sinal de entrada, ocorrendo assim novamente um pulso positivo na saída. Deste modo temos um sinal resultante sempre positivo em VOUT. Figura 3 – Retificador onda completa – AD8277 6

Relação In/Out - AD8722 Na figura 4, podemos ver a relação entre o sinal de entrada representando pela cor laranja (Vin) e o sinal de saída representando pela cor verde (Vout). Figura 4 – In/Out – AD8277 7

Características do AMP AD8722 Não necessita de componentes externos Amplificador de alta velocidade Componentes de alta precisão Baixo nível de ruído Alto ganho CMRR Baixo consumo de energia Proteção contra sobre tensão na entrada Principais características do componente AD8722: Não necessita de componentes externos : Todos os resistores que necessitam já estão internamente dentro do circuito integrado, garantindo assim uma melhor precisão no valor deles e também faz com que os valores não oscilem tanto com a mudança de temperatura externa. Amplificador de alta velocidade - Slew rate 1.1 V/us Componentes de alta precisão – Os resistores são internamente fazendo com que eles sejam mais precisos, assim como o AMP que foi projetado com alta precisão para ter variais características especiais. - Baixo nível de ruído – O ganho de ruído do circuito é de apenas 2 contra 6 dos principais AMP. Alto nível CMRR – o nível de CMRR é de 86dB mínimo em 10 hz. Baixo consumo de energia – O consumo de cada modulo está em torno de 200 uA em repouso. Proteção contra sobre tensão – Possuem circuitos ESD nas entradas para fornecer proteção contra sobre tensão. 8

Conclusão Baixo Custo Fácil implementação Baixo consumo de energia Sem crossover Única fonte de alimentação Melhor desempenho A implementação de um retificador de onda completa com a utilização do amplificador AD8722, traz varias melhorias em relação aos circuitos normais. Entre elas estão a simplicidade do circuito, uma fez que ele não necessidade de componentes externos, todas as ligações que ocorrem na montagem estão relacionadas a interligar os pinos do CI um com o outro. Com essa características temos também que o custo dessa implementação será baixo e o seu consumo de energia também, pois o único componente será ele, ou então em caso de altos níveis de tensão é necessários mais 2 resistores de pull-up. Essa solução apresenta um melhor desempenho porque o circuito integrado foi projeto para atender todas as necessidades de implementações desse estilo, fornecendo um alto ganho em modo comum, um baixo nível de ruído, entre outras características. Também não temos o problema de crossover pois não necessidade de diodos para fazer o bloqueio do sinal. 9

Bibliografia More Value from Your Absolute Value Circuit. Disponível em: < http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/44-04/absolute.html > Acesso em 05 de Julho de 2015. AD8722 – Product Overview. Disponível em: < http://www.analog.com/en/products/amplifiers/specialty-amplifiers/difference-amplifiers/ad8277.html#product-overview, > Acesso em 05 de Julho de 2015. Precision Rectifiers. Disponível em: < http://sound.westhost.com/appnotes/an001.htm > Acesso em 05 de Julho de 2015. Bibliografia 10