Aula 9
By: Abraham Ortega
Aplicações do Amp-Op
Multiplicador de Ganho Constante
 Fornece um ganho ou (amplificação) preciso
A
Rf
R1
A 1
Rf
R1
Aplicações do Amp-Op
Multiplicador de Ganho Constante
 Calcule a tensão de saída para uma entrada de 120μV
Sol.
 Pela equação
A  1
Rf
R1
 1
240K
 1  100  101
2,4K
 Logo: V0 = AVi = 101(120μV) = 12.12 mV
Aplicações do Amp-Op
Multiplicador de Ganho Constante
 GANHOS COM MULTIPLOS ESTAGIOS
 A = A1A2A3 onde
A1  1 
Rf
R1
, A2  
Rf
R2
e A3  
Rf
R3
Aplicações do Amp-Op
Multiplicador de Ganho Constante
 GANHOS COM MULTIPLOS ESTAGIOS
 Calcule a tensão de saída para uma entrada de 80 μV e Rf
=470 KΩ; R1 =4,3 KΩ; R2 =33 KΩ; R3 =33 KΩ
Aplicações do Amp-Op
Multiplicador de Ganho Constante
 GANHOS COM MULTIPLOS ESTAGIOS
 Sol.
 O ganho é A = A1A2A3
A1  1 
Rf
R1
, A2  
Rf
R2
e A3  
Rf
R3
 470K  470K  470K 
A  1 
 
 

4,3K  3,3K  3,3K 

A = 22.2 x 103
V0 = AVi = 22.2 x 103(80 μV) = 1.78 V
Aplicações do Amp-Op
Multiplicador de Ganho Constante
 GANHOS COM MULTIPLOS ESTAGIOS
 O CI LM348 proporciona saídas de 10, 20 e 50 vezes maior que a
entrada. Utilize um Rf de 500 para todos os estágios
Sol.
 O resistor para estagio é:
R1  
Rf
A1

500K
 50K
 10
500K
R2  

 25K
A2
 20
Rf
500K
R3  

 10K
A3
 50
Rf
Aplicações do Amp-Op
Multiplicador de
Ganho Constante
 GANHOS COM MULTIPLOS
ESTAGIOS
Sol.
 O circuito resultante é:
Aplicações do Amp-Op
Somador de Tensão
Rf
Rf
 Rf

V0  
V1 
V2 
V3 
R2
R3 
 R1
Aplicações do Amp-Op
Subtração de Tensão
 Dois sinais podem ser subtraídas um do outro de varias maneiras
 R f  R f  R f 
V0     V1  
V2 
 R3  R1  R2 
Rf Rf 
 Rf

V0   V2 
V1 
R3 R1 
 R2
Aplicações do Amp-Op
Subtração de Tensão
 Outro tipo de conexão que fornece a diferença entre dois sinais mostra
a Fig. abaixo. Esta conexão só utiliza um estagio de amp-op. Utilizando
superposição pode-se provar que a saída é dada por:
V0 
R3 R2  R4
R
V1  4 V2
R1  R3 R2
R2
Aplicações do Amp-Op
Buffer de Tensão
 Um circuito de buffer fornece um meio de isolar o sinal de entrada de
uma carga, por meio de um estagio de ganho unitário, sem inversão de
fase ou polarização, agindo como um circuito ideal de impedância de
entrada muito alta, e baixa impedância de saída
V0 = Vi
Aplicações do Amp-Op
Buffer de Tensão
 Esta Fig. mostra como um sinal de entrada pode ser apresentado em
duas saídas separadas. A vantagem desta conexão é que a carga
acoplada através de uma saída não interfere na outra saída. Em resumo
as saídas são bufferizadas uma da outra.
Aplicações do Amp-Op
Fontes Controladas
 Amplificadores operacionais pode ser utilizados para formar vários
tipos de fontes controladas
 Uma tensão de entrada pode controlar uma tensão ou corrente de saída
 Uma corrente de entrada pode controlar uma tensão ou corrente de
saída
FONTE DE TENSÃO CONTROLADA A TENSÃO
 V0 é controlado por Vi
 A tensão de saída é considerado dependente da tensão de entrada vezes
um fator de escala k
Aplicações do Amp-Op
Fontes Controladas
FONTE DE TENSÃO CONTROLADA A TENSÃO
 Com entrada inversora
V0  
Rf
R1
V1  kV1
Aplicações do Amp-Op
Fontes Controladas
FONTE DE TENSÃO CONTROLADA A TENSÃO
 Com entrada não inversora
 Rf 
V1  kV1
V0  1 
R1 

Aplicações do Amp-Op
Fontes Controladas
FONTE DE CORRENTE CONTROLADA A TENSÃO
 A corrente de saída é dependente da tensão de entrada
Aplicações do Amp-Op
Fontes Controladas
FONTE DE CORRENTE CONTROLADA A TENSÃO
 Temos uma corrente de saída através do resistor RL controlada pela
tensão V1
V1
I0 
 kV1
R1
Aplicações do Amp-Op
Fontes Controladas
FONTE DE TENSÃO CONTROLADA A CORRENTE
 A tensão de saída depende da corrente de entrada
V0   I1RL  kI1
Aplicações do Amp-Op
Fontes Controladas
FONTE DE CORRENTE CONTROLADA A CORRENTE
 A corrente de saída depende da corrente de entrada
 I1R1 
 R1 
  I1 1    kI1
I 0  I1  I 2  I1  
 R2 
 R2 
Aplicações do Amp-Op
Fontes Controladas
Exe. Calcule IL no circuito (a) e V0 no circuito (b)
Aplicações do Amp-Op
Circuitos para Instrumentação
MULTIVOLTIMETRO DC
 Proporciona uma impedância de entrada alta e fatores de escala
dependentes do valor do resistor e da precisão desejada.
I0 R f 1
1 mA


V1
R1 Rs 10 mV
Aplicações do Amp-Op
Circuitos para Instrumentação
MULTIVOLTIMETRO AC
 Parecido com o multivoltímetro DC
I0 R f 1
1 mA


V1
R1 Rs 10 mV
Aplicações do Amp-Op
Circuitos para Instrumentação
CONTROLE DE DISPLAY
 Quando a entrada não inversora supera a entrada inversora, a saída no
terminal 1 vai ao nível de saturação positiva (cerca de +5 V) e a lâmpada
acende quando Q1 conduze
Aplicações do Amp-Op
Circuitos para Instrumentação
CONTROLE DE DISPLAY
 Este circuito é capaz de entregar 20 mA para controlar um display a
LED, quando a entrada não inversora se torna positiva comparada com
a outra entrada
Aplicações do Amp-Op
Circuitos para Instrumentação
AMPLIFICADOR PARA INSTRUMENTAÇÃO
 Um circuito que fornece uma saída baseada na diferença entre duas
entradas (vezes um fator de escala)
 O potenciômetro permite ajustar o fator de escala do circuito
V0
2R
 1
V1  V2
Rp
 2R 
(V  V )  K (V1  V2 )
V0  1 
 R  1 2
p 

Aplicações do Amp-Op
Circuitos para Instrumentação
AMPLIFICADOR PARA INSTRUMENTAÇÃO
 Calcule a tensão de saída para o circuito
Aplicações do Amp-Op
Circuitos para Instrumentação
AMPLIFICADOR PARA INSTRUMENTAÇÃO
Sol.
 E tensão se pode expressar como:
 2R 
(V1  V2 )  1  2(5000)  (V1  V2 )
V0  1 


 R 
500


p


 21(V1  V2 )
Aplicações do Amp-Op
Filtros Ativos
 Filtros passivos utilizam resistores e capacitores
 Filtros ativos utilizam ademais amplificadores operacionais
Aplicações do Amp-Op
Filtros Ativos
FILTRO PASSA BAIXO
 Temos:
Rf
Av  1 
R1
f OH 
1
2R1C1
Aplicações do Amp-Op
Filtros Ativos
FILTRO PASSA BAIXO
 Segunda ordem
Aplicações do Amp-Op
Filtros Ativos
FILTRO PASSA ALTA
 Primeira ordem
f OL
1

2R1C1
Aplicações do Amp-Op
Filtros Ativos
FILTRO PASSA ALTA
 Segunda ordem
Aplicações do Amp-Op
Filtros Ativos
FILTRO PASSA BANDA
 Temos
Aplicações do Amp-Op
Filtros Ativos
Exe.
 Calcule as freqüências de corte do circuito anterior com R1 = R2 = 10 kΩ
C1 = 0.1 μF e C2 = 0.002 μF
Aplicações do Amp-Op
Filtros Ativos
Sol.
f OL 
f OH 
1
1

 159,15Hz
3
6
2R1C1 2 (10x10 )(0,1x10 )
1
1

 7,96 KHz
3
6
2R2C2 2 (10x10 )(0,002x10 )