Amp Op - Amplificador Operacional: Notas sobre Circuitos, Saturação e Realimentação

07042025 Circuitos Elétricos II v Ri LKC i C dvdt LKT v L didt p vi Amplificador Operacional Amp Op Operational Amplifier Op Amp entradas alimentação saída É um componente ativo A energia da saída vem das alimentações não da entrada Vcc Vo Vcc restrição física não pode ser violada Exemplos típicos Vcc V Vcc V 5 5 12 12 0 5 0 12 malha mesh caminho fechado que não engloba outro caminho fechado malh a loop malha fechada closed loop malha aberta open loop Saturação Ocorre quando um sistema físico opera no limite de sua capacidade No caso do ampop saturação positiva Vo Vcc saturação negativa Vo Vcc A saturação é uma não linearidade Modelo simplificado do ampop É um modelo matemático O ampop não é implementado desta forma Ampop ideal Ri A Ro 0 Ω Exemplo real μ 741 Ri 2 MΩ A 105 Ro 75 Ω No ampop ideal ip in 0 A correntes de entrada no ampop restrição física No ampop real existe uma corrente mas sua magnitude é desprezível Nada se afirma sobre a corrente de saída io Ela pode ser nula ou não no caso geral não é Exemplo Considerando o componente 741 com alimentação simétrica de 20 e 20 A 105 Vcc 20 V Vcc 20 V Vo A Vp Vn Vcc Vo Vcc 20105 20105 200 106 200 μV Essa faixa é extremamente estreita Em malha aberta o ampop sempre opera saturado O sistema de malha fechada é o que tem realimentação feedback A realimentação é uma medida da saída usada novamente na entrada Para atingir o equilíbrio a realimentação tem que ser negativa pois assim atua no sentido contrário da perturbação Analogia Real negativa Real positiva Em malha fechada com realimentação negativa é possível levar o ampop para a condição de equilíbrio Vp Vn Essa é a condição que evita a saturação Essa é uma condição operacional que pode ser violada Vp Vn Vo Vcc saturação positiva Vp Vn Vo Vcc saturação negativa Resolução intuitiva Exercício Respondendo os itens abaixo Nilsson 51 a Calcule vo para va 1V e vb 0V b Calcule vo para va 1V e vb 2V c Se va 15V especifique a faixa de vb que impeça a saturação do amplificador Dica Va Vb 0 0 0 Vo f Va Vb a Va 1V Vb 0V b Va 1V Vb 2V c Va 15 V faixa de Vb para não saturar VCC 10 V VCC 10V Vp Vb Vn Vp Vb ji j2 jn 0 Va Vb Vo Vo 100K Va Vb Vb Vo 25k 100k 25k 4 Va Vb Vb Vo 4Va 4Vb Vb Vo Vo 5 Vb 4 Va a Vo 5 0 41 4 V b Vo 52 41 6 V c Vcc Vo Vcc 10 4V 10 V 10 K 6 V 50 V Vcc Vo Vcc 10 5Vb 4Va 10 10 5Vb 415 10 10 5 Vb 6 10 4 5Vb 16 08 V Vb 32 V