AMPOP real e ideal

O Amplificador Operacional (AMPOP) é um componente muito importante dos circuitos elétricos analógicos.

Pode ser representado pelo seu modelo real ou pelo seu modelo ideal, dependendo do grau de precisão que a análise do circuito exige.

Vejamos as seguir o modelo real de um amplificador operacional e em seguida como é o seu modelo ideal.

AMPOP (Amplificador Operacional)
AMPOP (Amplificador Operacional)

Veja a lista de posts do Curso Circuitos Elétricos em sequência.

AMPOP real e seu circuito equivalente

Um AMPOP real é um amplificador diferencial de tensão. Possui um terminal de saída VO e dois terminais de entrada VP e VN, chamados terminal não-inversor e terminal inversor, respectivamente.

A tensão de saída VO é o valor amplificado, com ganho G, da tensão VD, que é a diferença entre as tensões dos terminais não-inversor VP e inversor VN.

Ele apresenta uma resistência de entrada RIN e uma resistência de saída ROUT.

Circuito equivalente do AMPOP real
Circuito equivalente do AMPOP real

Eis as faixas de valores mais comuns para os amplificadores operacionais:

  • Ganho, G: 105 a 108
  • Resistência de entrada, RIN: 106 a 1013
  • Resistência de saída, ROUT: 10 a 100 Ω
  • Tensão de alimentação, VCC: 5 a 24 V

A tensão de alimentação VCC do AMPOP influencia diretamente nos limites da tensão de saída VO. Com o amplificador alimentado com uma fonte simétrica ±VCC, a tensão de saída não pode exceder estes limites.

O amplificador é dito saturado, ou em saturação, quando sua saída está limitada pelas tensões de alimentação ±VCC. As propriedades lineares do amplificador são perdidas quando em saturação.

Internamente o AMPOP é constituído por um conjunto de transistores e resistores. O termo “saturação” utilizado nos amplificadores vem diretamente dos transistores, que entram em saturação quando operando fora da região ativa, ou seja, operando na região próxima das tensões de alimentação.

Para evitar a saturação do AMPOP precisamos manter a tensão VD dentro de um certo limite, estabelecido pela equação abaixo. (Como chegamos a este limite?)

|VD| < VCC / G

AMPOP ideal

O AMPOP ideal é um amplificador operacional com ganho infinito, resistência de entrada infinita e resistência de saída nula.

  • Ganho, G: ∞
  • Resistência de entrada, RIN: ∞ Ω
  • Resistência de saída, ROUT: 0 Ω

Resistência de entrada infinita (RIN=∞ Ω) implica que temos correntes nulas nos terminais não-inversor e inversor.

Resistência de saída nula (ROUT = 0 Ω) implica que podemos fornecer qualquer corrente na saída sem haver quedas de tensão.

Ganho infinito (G=∞) implica que uma tensão VD muito pequena, tendendo a zero, gera uma tensão VO finita na saída.

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Autor: Djones Boni

Engenheiro Eletricista e Eletrônico. Professor de Engenharia Eletrônica na UTFPR Toledo. Interesses: Sistemas eletrônicos embarcados e de tempo real.

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