ampop

AMplificadores operacionais

1. Amplificador Operacional
•:O amplificador Operacional (AmpOp) é :um 
circuito integrado utilizado num grande número 
de aplicações, entre as quais se destaca:
•:Controle de processos
•
:Amplificação
•
:Regulação de sistemas
• Operações lineares e não lineares
•
:Filtragem
•A figura seguinte representa o seu símbolo:
+
-
V
i
Vcc
-Vcc
•O AmpOpéum dispositivo composto por duas 
entradas (entrada inversora (-) e entrada não 
inversora (+)) e uma saída.
•O AmpOpéconstituído internamente por uma 
cascata de amplificadores com trans
istores.

2. • A saída do AmpOpéuma tensão proporcional 
àdiferença de tensão entre as suas entradas não 
inversora e inversora.
•
:As 
:características 
:apresentadas 
:em :seguida : são 
relativas 
:ao 
:AmpOp
:ideal 
:e 
:servirão 
:de 
:base 
:ao 
nosso estudo.
( )
o v i
o v
V AV
V A V V
+ −
=
= −
+
-
V
i
Vcc
-VccEntrada 
Inversora
Entrada Não
Inversora
Saída
Tensões de 
Alimentação

3. Impedância de Entrada
No  :AmpOp : ideal : considera-se : que :a :corrente 
que entra nos seus terminais é nula, I
+=I
-=0, o 
que  significa  que  existe  na  entrada  uma 
impedância infinita.
0
IN IN
IN
INV V
Z
I
= = →∞
Na  prática  tem-se  uma  impedância  bastante 
elevada o que significa uma corrente de entrada 
de 
:valor 
:muito 
:reduzido 
:(<1microA
). :Esta 
característica é explorada quando se pretende 
obter 
:um 
:bom 
:isolamento 
:elé
trico : entre 
circuitos (montagem BUFFER).

4. Impedância de Saída
No AmpOpideal considera-se que a corrente de 
saída pode ter um valor infinito o que implicaria 
uma impedância de saída nula.
0
OUT OUT
OUT
OUTV V
Z
I
= = →
∞
Ganho de Tensão em “Malha Aberta”
Pode afirmar-se que na situação de malha aberta  (sem realimentação entre a saída e a entrada) o 
AmpOpapresenta na sua saída um sinal que éo 
resultado 
:de 
:uma 
:amplificação 
:da 
:diferença 
entre os potenciais 
de:entrada  (V
+:− V
−).
Idealmente tem-se: 
OUT OUT
V
IN
V V
A
V V V
+ −
= = =∞
−

5. •Considerar  o  ganho  de  tensão  infinito, 
corresponde a admitir que existe tensão de saída 
mesmo que a tensão de entrada seja nula
V
IN=0 ⇔V
+-V
-=0 ⇔V
+=V
-
•Na prática a tensão de saída está limitada aos 
valores de alimentação do AmpOp, ou seja, à
saída não teremos valores superiores a +Vcc ou 
inferiores  a  –Vcc os  quais  correspondem  à
saturação do AmpOp.
•As considerações I
+=I
-=0e V
+=V
-constituem 
o denominado conceito de “terra virtual”. Este 
conceito é perfeitamente genérico e pode ser 
aplicado  na  análise  simplificada  de  qualquer 
circuito com AmpOps.
OUT
V
IN
V
A
V
= =∞

6. •:Basicamente o amplificador operacional pode 
funcionar em três modos:
–Malha Aberta
–RealimentaçãoPositiva
–RealimentaçãoNegativa

7. Amplificador Inversor
+
-
R1 R2
Vs
Vo
I1 I2
• Uma  das  configurações  mais  utilizadas  do 
AmpOpéo chamado amplificador inversor. É
constituído por um AmpOpe duas resistências 
ligados como se mostra na figura.
• Usando o conceito de terra virtual:
1 2
1 2
1 2
2
0
1
0
0
                                              
s o
s
I I I I V V
I I
V V V R R
R
V V
R
+ −
+ − +
= = = 
−
⇔ ⇔ = ∧ = 
= = 
⇒ =−
A saída é uma réplica amplificada da entrada 
(ganho R
2/R
1), mas com a fase invertida.

8. Amplificador Não Inversor
A figura seguinte representa outro amplificador 
com AmpOp:  o amplificador não inversor
Aplicando  o  conceito  de  terra  virtual  a  esta 
configuração:
+
-
R1 R2
Vs
Vo
I1 I2
1 2
1 2
1 2
0
s s o
s
I I I I
V V V
V V V I I
R R
+ −
+ −
= = ⇒ =

− −
= = ⇒ = ∧ =


2
0
1
1
s
R
V V
R
 
= + 
 

9. Buffer
Na  figura  seguinte  representa-se  um  caso 
particular da configuração anterior denominado 
BUFFER .
Nesta configuração R
2=0 e R
1= ∞e neste caso:
0 s
V V=
+
-
Vo
Vs
Esta  montagem,  por  ter  uma  impedância  de 
entrada bastante elevada é utilizada para obter 
isolamento elé
trico entre circuitos.

10. Somador Inversor
Um  somador inversor  não  é mais  que  um 
amplificador inversor, utilizando vários ramos 
de entrada. 
Assim:
+
-
R1
R
V
1
Vo
V2
V3
Vn
R2
R3
Rn
1 2
...
n k
k
n
R R R R R
i
o
R
k
R
k
I I I I I
V
I
R
V
I
R
= + + + =
=−
=
∑
1
n
o k
k
R
V V
R
 
= − 
 
∑

11. Comparador
A característica de transferência de um AmpOp
pode ser explorada para efeitos de discriminação 
de sinais de tensão:
Se Vi > 0 AV
O ≅+V
CC(saturação positiva)
Se Vi < 0 AV
O ≅−V
CC(saturação negativa)
com Vi = V
+−V
−
Vi
Vo
+
-
V
i
Vo
Vcc
-Vcc