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Engenharia Elétrica ·

Eletrônica Analógica

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1 O circuito amplificador operacional diferenciador tem como característica possuir um ganho de tensão diretamente proporcional à frequência do sinal aplicado Contudo conforme a frequência aumenta o circuito acaba sofrendo com uma rápida saturação Para resolver isso podemos modificar o circuito adicionando um resistor em série com o capacitor de entrada O resultado é um aumento na estabilidade do diferenciador sendo possível controlar a sua saturação Com a modificação também é possível calcular a frequência de corte em que o circuito deixa de se comportar como um diferenciador e passa a ser somente um amplificador inversor Figura Amplificador Operacional Diferenciador Prático Fonte adaptado de PERTENCE JÚNIOR A Conceitos fundamentais In PERTENCE JÚNIOR A Amplificadores operacionais e filtros ativos eletrônica analógica 8 ed Porto Alegre Bookman 2015 cap 4 p 6179 Considerando o circuito da figura apresentada e sabendo que C01 μF e R100 kΩ e R11 kΩ calcule a faixa de frequências na qual o circuito ainda se comporta como um diferenciador 2 Os amplificadores operacionais AO reais apresentam características similares aos amplificadores operacionais ideais As características que tornam um amplificador operacional ideal são impedância de entrada infinita ganho de tensão infinito impedância de saída nula insensibilidade a mudanças de temperatura e resposta de frequência infinita Fonte adaptado de PERTENCE JÚNIOR A Conceitos fundamentais In PERTENCE JÚNIOR A Amplificadores operacionais e filtros ativos eletrônica analógica 8 ed Porto Alegre Bookman 2015 cap 1 p 314 Considerando as informações apresentadas quais conclusões podem ser tiradas sobre as correntes de entrada e o terminal de saída de um amplificador operacional ideal 1 O circuito amplificador operacional diferenciador tem como característica possuir um ganho de tensão diretamente proporcional à frequência do sinal aplicado Contudo conforme a frequência aumenta o circuito acaba sofrendo com uma rápida saturação Para resolver isso podemos modificar o circuito adicionando um resistor em série com o capacitor de entrada O resultado é um aumento na estabilidade do diferenciador sendo possível controlar a sua saturação Com a modificação também é possível calcular a frequência de corte em que o circuito deixa de se comportar como um diferenciador e passa a ser somente um amplificador inversor Figura Amplificador Operacional Diferenciador Prático Fonte adaptado de PERTENCE JÚNIOR A Conceitos fundamentais In PERTENCE JÚNIOR A Amplificadores operacionais e filtros ativos eletrônica analógica 8 ed Porto Alegre Bookman 2015 cap 4 p 6179 Considerando o circuito da figura apresentada e sabendo que C01 μF e R100 kΩ e R11 kΩ calcule a faixa de frequências na qual o circuito ainda se comporta como um diferenciador Re Re R1Rf R1Rf 100 kΩ1kΩ 100kΩ1kΩ099kΩ Frequencia de corte fc 1 2πRC 1 2π099kΩ01μF 1607625 Hz Este valor representa a frequência de corte do circuito onde o comportamento diferenciador começa a diminuir Agora para determinar a faixa de frequências na qual o circuito ainda se comporta como um diferenciador é prudente considerar uma margem de 10 em torno da frequência de corte Então a faixa de frequências na qual o circuito ainda se comporta como um diferenciador é de aproximadamente 14468625 Hz a 17683875 Hz 2 Os amplificadores operacionais AO reais apresentam características similares aos amplificadores operacionais ideais As características que tornam um amplificador operacional ideal são impedância de entrada infinita ganho de tensão infinito impedância de saída nula insensibilidade a mudanças de temperatura e resposta de frequência infinita Fonte adaptado de PERTENCE JÚNIOR A Conceitos fundamentais In PERTENCE JÚNIOR A Amplificadores operacionais e filtros ativos eletrônica analógica 8 ed Porto Alegre Bookman 2015 cap 1 p 314 Considerando as informações apresentadas quais conclusões podem ser tiradas sobre as correntes de entrada e o terminal de saída de um amplificador operacional ideal Com a impedância de entrada infinita um amplificador operacional ideal não consome nem fornece corrente através de suas entradas Isso significa que as correntes de entrada são essencialmente nulas Já a característica de impedância de saída nula garante que o amplificador operacional ideal funcione como uma fonte de tensão ideal sendo insensível à corrente drenada pelo circuito conectado à saída Em outras palavras ele pode fornecer a corrente necessária para manter a tensão de saída conforme requerido pelo circuito externo sem afetar seu próprio comportamento