C - Circuitos com operacionais

EE530 Eletrônica Básica I
Prof. Fabiano Fruett
C- Circuitos com operacionais (ideais)
•
•
•
•
•
Buffer
Somador
Amplificador de diferenças
Fontes dependentes
Circuito de impedância negativa
C
1
Configurações de amplificadores realimentados
• Não inversor
• Inversor
Av =
vO
R
=− 2
vI
R1
Av =
C
vO
R
= 1+ 2
R1
vI
2
1
Seguidor de tensão (Buffer)
• Ganho unitário
• Alta impedância de entrada
• Baixa impedância de saída
C
3
Sedra Fig. 2.19
Exercício: Qual o valor de B?
RS
vi
RL
vs
C
vo
4
2
Circuito Somador inversor
Rf
Rf
 Rf

vO = −
v1 +
v2 + " +
vn 
R2
Rn
 R1

C
5
Sedra Fig. 2.15
Amplificador inversor com divisor de tensão
C
6
Fonte: C. J. Savant, M. S. Roden e G. L. Carpenter, Electronic Design - Circuits and Systems, Addison Wesley
3
Amplificador não inversor com divisor de tensão
Como ficaria a função de transferência se outro sinal
também fosse aplicado ao terminal de R2?
C
7
Fonte: Savant, Roden e Carpenter
Circuito somador não inversor
v
v  R 
vo = ( R1 R2 )  1 + 2  1 + F 
Ra 
 R1 R2 
Foi visto anteriormente que a impedância de entrada de um
amplificador não inversor com entrada única é muito alta.
No caso acima a situação é outra pois:
RI 1 = R1 + R2
RI 2 = R2 + R1
Como ficaria a expressão da impedância de entrada para um
circuito somador com n entradas? C
8
Fonte: Savant, Roden e Carpenter
4
Exemplo de aplicação:
Conversor digital analógico
vO = −
Rf
16
[2
0
a 0 + 21 a1 + 2 2 a 2 + 2 3 a 3
C
]
9
Sedra: Problema P2.21
Um amplificador de diferenças
O que acontece se aplicarmos sinais às entradas
inversoras e não inversoras?
C
10
Sedra: Exemplo 2.6
5
Combinando entradas inversoras com não inversoras
Exercício: Aplicando o teorema da superposição
encontre a expressão geral para a tensão vo
C
11
Fonte: Savant, Roden e Carpenter
Fonte de corrente dependente
• Fonte de tensão
controlada por tensão
• Fonte de corrente
controlada por tensão
• Fonte de tensão
controlada por corrente
• Fonte de corrente
controlada por corrente
Podemos implementar
fontes de tensão ou
corrente controladas
através de variáveis
(tensão ou corrente)
C
12
6
Fonte de tensão controlada por tensão
Exemplos: Inversor, não inversor e buffer
C
13
Fonte de corrente controlada por tensão
IL
Ra
RL
C
14
7
Fonte de corrente controlada por tensão,
com carga aterrada
vi
vo
vL
i
C
15
Fonte: Savant, Roden e Carpenter,
Fonte de tensão controlada por corrente
Conversor corrente-tensão
Rf
Raii
vo
Este circuito é freqüentemente utilizado para medir corrente
Note que Rf define o fundo de escala e a sensibilidade da
variação. Atente para que o potencial em vo não deve se
aproximar da condição de saturação
C
16
8
Fonte de corrente controlada por corrente
C
17
Circuito de impedância negativa
Rin =
v − RA R
=
i
RF
C
18
Fonte: Savant, Roden e Carpenter, Fig. 8.14
9
O circuito que simula uma impedância
negativa foi utilizado no conversor tensão
corrente com carga aterrada
C
19
Fonte: Savant, Roden e Carpenter, Fig. 8.15
Sugestão de estudo
• Sedra/Smith,
– Seção 2.5, 2.6
– Seção 2.4.4 Exercícios P2.9 até P2.11
• Savant
– Cap. 8
– Drill problems D8.12 até D8.20
– Seção 8.7
C
20
10