AMPLIFICADORES OPERACIONAIS

CRIADOS ORIGINALMENTE PARA REALIZAR OPERAÇÕES MATEMÁTICAS E LÓGICAS EM COMPUTADORES ANALÓGICOS, SE MOSTRARAM UTÉIS EM UMA INFINIDADE DE APLICAÇÕES.
PODEM SER CONSIDERADOS O CORAÇÃO DA ELETRÔNICA ANALÓGICA.
EXISTEM UMA VARIEDADE DE CEM MIL (100.000) TIPOS DIFERENTES DE AMPLIFICADORES OPERACIONAIS ENCAPSULADOS EM CI.

CONSISTE BASICAMENTE DE UM AMPLIFICADOR DOTADO DE DUAS ENTRADAS UMA INVERSORA OUTRA NÃO INVERSORA.

QUANDO O SINAL NA ENTRADA V+ É POSITIVO EM RELAÇÃO À V- TEM-SE SAÍDA AMPLIFICADA +.
QUANDO O SINAL NA ENTRADA V- É POSITIVO EM RELAÇÃO À V+ TEM-SE SAÍDA AMPLIFICADA -.

                      
                             CARACTERÍSTICAS

QUATRO CARACTERÍSTICAS IMPORTANTES DOS AMPLIFICADORES OPERACIONAIS;

1 - IMPEDÂNCIA DE ENTRADA ALTÍSSIMA - GIGAOHMS
2 - IMPEDÂNCIA DE SAÍDA BAIXÍSSIMA - DEZENAS DE OHMS
3 - GANHO ELEVADO - PODENDO CHEGAR Á 100.000 VEZES QUANDO OPERA COM FREQUÊNCIAS BAIXISSIMAS).
4 - FREQUÊNCIA PASSANTE ALTA - ( O AMPLIFICADOR COMPORTA-SE COMO UM FILTRO, E À MEDIDA QUE A FREQUÊNCIA AUMENTA REDUZ-SE O GANHO DO AMPLIFICADOR, CHEGANDO A SATURAÇÃO EM CERTO PONTO. ESSE PONTO É CONHECIDO PELO TERMO INGLÊS BW ( GAIN BANDWIDTH), PARA OS MAIS COMUNS É MAIS OU MENOS 500KHZ À 1 MHZ( O CONHECIDO 747).

 O AMPLIFICADOR OPERACIONAL POR TER UM IMPEDÂNCIA DE ENTRADA ALTA SATURA MUITO RÁPIDO, EM ALGUNS MILIVOLTS ATINGE A AMPLIFICAÇÃO MÁXIMA.

 PARA OPERAÇÃO SATISFATÓRIO OS AOP´S PRECISAM OPERAR COM FONTES SIMÉTRICAS, CONFORME FIGURA ACIMA. SE FOR UTILIZAR APENAS UMA FONTE DEVE-SE UTILIZAR DOIS RESISTORES OU DOIS DIODOS ZENER DE MESMO VALOR E ATERRAR O MEIO DOS NÓS.
NA PRÁTICA ENCONTRAMOS FREQUENTEMENTE 1 DAS ENTRADAS ATERRADAS , SENDO REFERÊNCIA ZERO, E A OUTRA ENTRADA A DIFERENÇA À SER AMPLIFICADA.

CMRR ( COMMOM MODE REJECTION RATIO )
REJEIÇÃO EM MODO COMUM

QUANDO O VALOR DAS ENTRADAS SÃO IGUAIS, OU AMBOS SÃO NULOS, O AMPLIFICADOR OPERACIONAL NÃO DEVE AMPLIFICAR.
MAS NA REALIDADE ISTO NÃO OCORRE. O AMPLIFICADOR APRESENTA PEQUENAS FUGAS, OQUE SIGNIFICA QUE NÃO CONSEGUE REJEITAR OS SINAIS EM MODO COMUM.
PARA UM BOM AMPLIFICADOR O CMRR DEVE SER SUPERIOR A 100 dB.


                                  CONFIGURAÇÕES

COMO O AMPLIFICADOR OPERACIONAL APRESENTA GANHO MUITO ALTO, ELE SATURA-SE MUITO RÁPIDO, LIMITANDO A UMA PEQUENA FAIXA DE VARIAÇÃO DE TENSÃO ENTRE AS ENTRADAS.
PARA CONTROLAR O GANHO DE UM AMPLIFICADOR OPERACIONAL OU LIMITA-LO,
FAZ-SE O USO DE UM CIRCUITO COM REALIMENTÃÇÃO NEGATIVA.

NESTA CONFIGURAÇÃO COM REALIMENTAÇÃO NEGATIVA COM ENTRADA INVERSORA TEM-SE O GANHO = -R2 / R1 E A IMPEDANCIA DE ENTRADA

ZIN= ZI0 . ( G0 / G )

JÁ NESSA CONFIGURAÇÃO TEM-SE A ENTRADA NÃO INVERSORA DO AMPLIFICADOR SENDO UTILIZADA E COM AS RESPECTIVAS FÓRMULAS PARA GANHO E IMPEDANCIA.

E POR ULTIMO VEM A CONFIGURAÇÃO TIPO SEGUIDO DE TENSÃO, ONDE A IMPEDANCIA DE ENTRADA É MUITO ALTA, A IMPEDANCIA DE SAÍDA MUITO BAIXA, CORRENTE DE ENTRADA BAIXA E CORRENTE DE SAÍDA ALTA. NÃO SE TEM GANHO DE TENSÃO MAS UM ÓTIMO GANHO DE POTÊNCIA.

APLICAÇÕES PRÁTICAS

NA PRÁTICA OS AMPLIFICADORES OPERACIONAIS PODEM CONTAR COM MAIS RECURSOS ALÉM APENAS DOS TERMINAIS DE ALIMENTAÇÃO, SINAL E SAÍDA.

UM DESSES RECURSOS É O OFFSET.

UM PINO EM QUE CONECTA-SE A SAÍDA EM SÉRIE COM UM TRIMPOT PARA FAZER A CORREÇÃO DO OFFSETT NULL, OU SEJA QUANDO SE TEM ZERO NAS ENTRADAS, COMO O AMPLIFICADOR APRESENTA FUGAS, CORRIGE-SE ATRAVÉS DO OFFSET.

COM CORRENTES ALTERNADAS UTILIZA-SE CAPACITORES DE ACOPLAMENTO E DESACOPLAMENTO DOS SINAIS.

OS AMPLIFICADOR SÃO DISPOSITIVOS DE BAIXA POTÊNCIA EM SUA MAIORIA, AINDA QUE EXISTEM TIPOS QUE POSSUAM INTERNAMENTE ETAPAS DE ALTA POTÊNCIA COMO O LM12 DA NATIONAL.

NA PRÁTICA HÁ UMA INFINIDADE DE APLICAÇÕES PARA OS AMPLIFICADORES OPERACIONAIS, COMO COMPARADOR, SOMADOR, AMPLIFICADOR DIFERENCIAL, OSCILADOR DE RELAXAÇÃO, ETC.