Amplificadores Operacionais Aula 14

Programação para a Segunda Prova PSI 2306 –Eletrônica Programação para a Segunda Prova

Amplificadores Operacionais 14ª Aula: Amplificadores Operacionais Imperfeições CC, Grandes sinais, Integradores e Diferenciadores Ao final desta aula você deverá estar apto a: Explicar os principais parâmetros que definem um circuito amplificador (ganhos e impedâncias) Construir modelos para pequenos sinais para o transistor TBJ Analisar e projetar circuitos de polarização empregando modelos para pequenos sinais para o TBJ Esboçar as formas de onda em circuitos amplificadores básicos com TBJ sedr42021_0307.jpg

Operações com Grandes Sinais: A saturação O Amp Op não ideal Operações com Grandes Sinais: A saturação +15V –15V sedr42021_0225.jpg

O Amp Op não ideal Operações com Grandes Sinais: Slew Rate (SR) ou Taxa Máxima de Variação da Tensão de Saída sedr42021_0226a.jpg

O Amp Op não ideal Operações com Grandes Sinais: Slew Rate (SR) ou Taxa Máxima de Variação da Tensão de Saída Limitação por Slew Rate: sedr42021_0226a.jpg

O Amp Op não ideal Operações com Grandes Sinais: Slew Rate (SR) e a Faixa de Passagem a Plena Potência sinal de saída distorcido! Faixa de passagem a plena potência: Frequência onde VO max passa a ser distorcida por SR: sedr42021_0227.jpg Note que para f > fM a distorção ocorre para amplitudes menores que VO max :

O Amp Op não ideal Operações com Grandes Sinais: Slew Rate (SR) ou Taxa Máxima de Variação da Tensão de Saída Limitação por Slew Rate: sedr42021_0226a.jpg Limitação por faixa de passagem:

Imperfeições CC: Tensão de Offset de Entrada O Amp Op não ideal Imperfeições CC: Tensão de Offset de Entrada Tensão de Offset de entrada: 1mV a 5mV sedr42021_0228.jpg

Imperfeições CC: Tensão de Offset de Entrada O Amp Op não ideal Imperfeições CC: Tensão de Offset de Entrada Correção da Tensão de Offset de entrada: Se não precisa amplificar desde CC... sedr42021_0228.jpg

Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada O Amp Op não ideal Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada Para um Amp Op operar ele necessita de correntes de entrada, por menor que elas sejam. sedr42021_0232.jpg

Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada O Amp Op não ideal Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada Qual o efeito em um circuito em malha fechada? sedr42021_0232.jpg vale tanto para conf. inversora como não inversora!

O Amp Op não ideal Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada Introduzindo um resistor R3: sedr42021_0234.jpg Considerando apenas o efeito de IB (IB1 = IB2 = IB)

Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada O Amp Op não ideal Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada Com isso, também podemos analisar o efeito de IOS sedr42021_0234.jpg CONCLUSÃO: No terminal positivo devemos colocar uma resistência CC igual àquela vista pelo terminal negativo!! Devemos SEMPRE garantir um caminho para a corrente CC!!!

Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada O Amp Op não ideal Imperfeições CC: Correntes de Offset e de Polarização de Entrada CONCLUSÃO: No terminal positivo devemos colocar uma resistência CC igual àquela vista pelo terminal negativo!! Devemos SEMPRE garantir um caminho para a corrente CC!!! sedr42021_0234.jpg

Integradores e Diferenciadores A configuração inversora generalizada sedr42021_0237.jpg

Projete para Ainv = 40dB, fH = 1kHz e Rin = 1kW Exemplo 2.6 Projete para Ainv = 40dB, fH = 1kHz e Rin = 1kW para s=0 (CC) o ganho é –R2/R1 Explo: ganho de 40dB sedr42021_0238.jpg K (FPB!) para Rin = 1k  R1=1kW e R2=100kW se f0 = 1kHz  C2=1,59 nF

Projete para Ainv = 40dB, fH = 1kHz e Rin = 1kW Exemplo 2.6 Projete para Ainv = 40dB, fH = 1kHz e Rin = 1kW 1,59nF 100k 1k sedr42021_0239a.jpg +180º +135º +90º

O Circuito Integrador Inversor se o circuito começa a operar em t=0: sedr42021_0239a.jpg

O Circuito Integrador ou, no domínio das frequências: sedr42021_0239a.jpg Ganho “infinito” (Ad) em CC! fH Frequência (característica) do integrador

O efeito da corrente ou tensão de offset na entrada O Circuito Integrador O efeito da corrente ou tensão de offset na entrada VOS aumenta linearmente com o tempo, até saturar! IOS sedr42021_0240.jpg aumenta linearmente com o tempo, até saturar!

Atenuando o efeito da corrente ou tensão de offset na entrada O Circuito Integrador Atenuando o efeito da corrente ou tensão de offset na entrada sedr42021_0242.jpg

O Circuito Diferenciador Amplificador de ruídos Pouco utilizado Ganho “infinito” (Ad) em freq altas ou, no domínio das frequências: sedr42021_0244a.jpg

sedr42021_0244a.jpg