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De acordo
com a Fig01a podemos observar que
o AO tem duas entradas , uma chamada de entrada inversora
( - ) e outra chamada
de não inversora ( + ), sendo assim chamadas
pois uma tensão aplicada na entrada
- estará defasada de 180º
na saída, e se aplicada na entrada + estará em fase com
a saída.
Av é o ganho em malha aberta ( sem
realimentação ) tem um valor muito alto ( no caso da Fig1c
acima Av = 100.000 =
10V/0,1mV que é o valor típico do AO 741).
Ri é a resistência de entrada em malha aberta, tem um valor
muito alto ( no caso do 741 Ri = 1MW )
Ro é a resistência de saída em malha aberta, tem um valor
baixo ( no caso do 741 Ro
= 75W )
Vi = V2 –
V1 = sinal erro ou sinal diferença, é o que é amplificado
efetivamente
Vs = Av.Vi , a tensão na saída
será proporcional à diferença entre as duas tensões
de entrada.
Em
malha aberta o ganho é muito alto de forma que basta um pequeno
valor de Vi para levar o AO à saturação positiva ( V2>V1)
ou negativa ( V2<V1). (índice )
Experiência
AO01 – AO em malha
aberta
Abra
o arquivo ExpAO01.
Ative o circuito da Fig02a( Abaixo
) e meça a
tensão de saída ( Vs ). O que era esperado ? Repita o mesmo
para os circuitos das Fig2b e Fig2c. Os arquivos
referentes às essas duas experiências se encontra em aula1AO
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Obs:
Usaremos o AO de três terminais por enquanto, não sendo
necessário usar externamente alimentação simétrica. Se
você der duplo clique no símbolo, entrará no modelo
onde você poderá escolher outro AO ou alterar algum parâmetro
do mesmo. O AO usado é o default ideal.
VSmedido =______
VSteorico
= _________
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| Fig2a:
AO em malha aberta |
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Obs:
No EWB existem dois tipos de AO: de três terminais
e de cinco terminais. O segundo tem um modelo mais
próximo do real devendo ser usado obrigatoriamente quando
o circuito
tiver realimentação positiva..
Para saber qual a alimentação usada , dê duplo clique
no símbolo do AO e entre em Edit ( Editar ) , o valor
default é ±20V.Você pode mudar esses valores se quiser.
VSmedido = _____________
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| Fig2b:
AO em malha aberta |
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Obs:
No caso de AO ideal , com V1 = V2 a saída será zero ,
mas na prática como existe uma tensão de offset, ,
quando V1 = V2 o AO saturará
ou positivamente ou negativamente, dependendo da
polaridade da tensão de offset.
VSmedido
= _____________
VSteorico = ______________
(índice
)
Resposta |
| Fig2c:
AO em malha aberta |
| Amplificador Inversor
Para deduzirmos a expressão do ganho com
realimentação( Avf) consideraremos que o AO é ideal :
Ganho de malha aberta infinito, impedância de entrada
infinita , e impedância de saída nula.
Como Vi = Vs/Av , onde Vi é a
tensão entre as duas entradas , Vs a tensão de
saída e Av o ganho de malha aberta então Vi
=0 e Ii =0 ( corrente nas entradas + e - ), na
prática Vi é da ordem de microvolts e Ii da ordem
de nanoamperes. Por causa destas considerações dizemos
que entre as duas entradas existe um "curto
circuito " virtual. A dedução completa da
expressão a seguir se encontra no texto zipado
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Características:
Para
qualquer amplificador a realimentação existente
será negativa ( saída ligada com a entrada
inversora ).
ganho
com realimentação ( malha fechada ) será
calculado por:
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IMPORTANTE
!!! |
“não
depende “ da carga RL.
a
impedância de
entrada vista por Ve é igual a R1
e a impedância de saída é
(índice
) |
| Fig03: Amplificador Inversor
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Experiência
AO02 – Amplificador
Inversor
- Medida do Ganho
Calcule o ganho do circuito da Fig04( Abaixo)
e anote. Abra o arquivo ExpAO02.
Ative o circuito . Abra o Osciloscópio
e o Gerador
de Função. Anote o valor de pico a pico de Ve
. Meça o valor de pico a pico
de VS
através da forma de onda de saída e calcule
o ganho e anote .Os arquivos referentes às essas
duas experiências se encontra em aula1AO
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Ganho
Teórico:
Avf
= _______
Ganho Medido:
Avf
= __________
(índice
)
Resposta
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| Fig04: Amplificador Inversor - Medida do ganho |
Experiência
AO03 – Amplificador
Inversor
- Medida de Correntes Consideremos
o mesmo circuito da Fig04 alimentado por uma tensão
contínua de 1V. Quais serão as correntes no
circuito e qual será a tensão de saída ?A Fig05
mostra o circuito.
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Fig05:Amplificador
Inversor alimentado com tensão CC
Resposta |
É
claro que o ganho de tensão é o mesmo ( é o mesmo
circuito da Fi04 ) só que a tensão de entrada é
continua e de valor 1V. Qual será a saída ? Quais
os valores das correntes que os instrumentos
indicarão ? Faça os cálculos em seguida faça o
download do circuito, ative-o , e meça as grandezas
indicadas.Abra o arquivo ExpAO03
e
ative-o em seguida.
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