Amplificador Diferencial.pdf

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1. Amplificador Diferencial –Entrada do
Amplificador Operacional

2. Introdução
•Aorigemdosamplificadoresoperacionaisremontaàdécadade40,
quandocircuitosvalvuladosbásicosforamconstruídosparaexecutar
operaçõesmatemáticas,comoadição,subtração,multiplicaçãodivisão,
diferenciaçãoeintegração.
•Issopossibilitouaconstruçãodecomputadoresanalógicos(enãodigitais)
quesedestinavamàsoluçãodeequaçõesdiferenciaiscomplicadas.
•Oamplificadoroperacionalencontra-seemusodiárioemumagrande
variedadedeaplicaçõeseletrônicas.
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3. •(a) AOP PhilbrickK2-W, baseado em um par casado de válvulas12AX7A.
•(b) AOP LMV321 usado em uma variedade de aplicações telefônicas e de jogos.
•(c) AOP LMC6035, que contém 114 transistores em um encapsulamento tão pequeno que cabe na
cabeça de um alfinete.
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(a) (b) (c)

4. Amplificador Operacional
•O Amplificador operacional é um amplificador CC multiestágiocom
entrada diferencial cujas as características se aproximam das de um
amplificador ideal.
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5. Símbolo do Amplificador Operacional
Além do pino de saída e dos dois pinos
de entrada, outros pinos permitem a
alimentação dos transistores e a
realização de ajustes externos de forma
a balancear e compensar o amplificador
operacional.
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6. Pinagem do Amplificador Operacional 741
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•1 e 5 –destinados ao balanceamento
do AOP (ajuste da tensão de offset);
•2 –entrada inversora
•3 –entrada não inversora
•4 –alimentação negativa (-3V a -18V)
•7 –alimentação positiva (+3V a +18V)
•6 –saída
•8 –não possui nenhuma conexão

7. Amplificador Diferencial
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•V
od=V
3-V
4
•V
id=V
2-V
1
•V
od= A*V
id
•O circuito de entrada usado na maioria
dos amp-opsé o amplificador diferencial
(amp-dif).
•Essa configuraçãode amplificador
estabelece muitas das característicasde
entrada do CI.
•O amplificador diferencial tambémpode
ser configurado de maneira separada,
sendo usado em circuitos de
comunicação, instrumentaçãoe controle
industrial

8. Análise do amplificador diferencial básico
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O circuito tem duas entradas e duas saídas, os emissores estão ligados entre si.

9. Prof
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Entrada nãoinversora e saídadiferencial
Entrada nãoinversora e saídacom
terminaçãosimples.
Entrada diferencial e saídacom
terminaçãosimples
Análise do amplificador diferencial básico

10. Polarização CC do Amplificador Diferencial
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Para analisarmos a polarização CC do amp-diferencial, a tensão caem cada
entrada deve estar conectada a 0V.

11. Prof
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Exercício:
Calcule as tensões e correntes ccno circuito abaixo:

12. Prof
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Exercício:
Calcule as tensões e correntes ccno circuito abaixo:

13. Prof
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Exercício:
Calcule as tensões e correntes ccno circuito abaixo:

14. Conexão CA do Amplificador Diferencial
Na conexão CA, sinais de entradas separados são aplicados como V
i1e V
i2,
com saídas separadas. Para realizar a analise CA, o circuito deve ser
redesenhado.
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15. Equivalente CA do circuito amplificador diferencial
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16. Ganho de tensão CA com saída simples
Para calcular o ganho de tensão CA com saída simples, Vo/Vi, aplique o
sinal em uma entrada com a outra ligada ao terra.
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17. A corrente de base CA pode ser calculada utilizando a Lei das tensões de
Kirchhoffpara malha de entrada na base 1. Supondo que os dois transistores
estão em casados.
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18. Configuração que usa a entrada não inversora e uma saída
com terminação simples
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19. Exercícios :
Calcule a tensão de saída simples Vopara o circuito abaixo:
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20. Ganho da Saidadiferencial
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21. Exercício :
Calcule a tensão de saída CA. Se = 300, qual é a impedância de entrada do amplif-dif?
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22. Operação Modo Comum do Circuito
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Enquanto um amplificador diferencial produz uma grande amplificação da
diferença entre os níveis aplicados em ambas as entradas, ele também
deve fornecer uma pequena amplificação do sinal comum a ambas as
entradas.
Conexão modo comum Circuito CA em conexão modo comum

23. Prof
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Exercícios :
Calcule o ganho em modo comum para o circuito amplificador abaixo:

24. Comentários Importantes
•Um bom amplificador diferencial tem um ganho diferencial muito grande,
A
d, muito maior que o ganho em modo-comum,A
c.
•A rejeição de modo-comum pode ser melhorada fazendo o ganho em
modo-comum tão pequeno quanto possível (idealmente 0V).
•Podemos perceber que quanto maior R
E, menor A
c.
•Um método bastante utilizado para incrementar o valor de cade R
Eé
utilizar um circuito com fonte de corrente constante.
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25. Amplificador Diferencial com fonte de corrente constante
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•Fornece um alto valor de resistência do emissor para o GND ca.
•A vantagem desse circuito é o fato de estabelecer uma alta
impedância camuito grande para R
Eatravés da fonte de corrente
constante.
Equivalente CA do Circuito

26. Circuito Amplificador Diferencial BiFET
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É um circuito BiFETsimbólico, uma vez que os
circuitos reais em Cis são mais complexos.
O espelho de corrente garante que cada JFET
está operando com a mesma corrente.
Para a operação CA, o JFET fornece uma alta
impedância de entrada

27. Circuito Amplificador Diferencial BiMOS
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28. Amplificador Diferencial CMOS
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29. Conceito de tensão de offsetde saída
O fato dos transistores do estágio diferencial do Amp-Opnão serem idênticos
provoca um desbalenceamentointerno do qual resulta uma tensão na saída
denominada tensão de off-setde saída, mesmo quando as entradas são
aterradas.
A importância da tensão do ajuste de off-setestá nas aplicações que
trabalham com pequenos sinais (mV), por exemplo :
•Instrumentação petroquímica;
•Instrumentação nuclear;
•Engenharia biomédica; etc.
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