1 PLANO DE ENSINO:plano ensinoeleiii pdf DO PROFESSOR Pedro Bertemes

(1)

ELETRÔNICA III

1

1 1 –

–

– PLANO DE ENSINO:

PLANO DE ENSINO:

plano ensinoELEIII022010.pdf

2

2 2 –

–

– CRONOGRAMA DE LABORAT

CRONOGRAMA DE LABORAT

CRONOGRAMA DE LABORATÓ

ÓRIO: P

Ó

RIO: P

RIO: PÁ

Á

ÁGINA DO PROFESSOR

GINA DO PROFESSOR

Pedro

Pedro Bertemes

Bertemes

3

3 3 –

–

– MATERIAL DE

MATERIAL DE

APOIO

4

4 4 –

–

– P

P

PÁ

Á

ÁGINA DO

GINA DO

PROFESSOR:

http://wwwhttp://wwwhttp://wwwhttp://www .joinville.udesc.br/po .joinville.udesc.br/po .joinville.udesc.br/po .joinville.udesc.br/po rtal/professores/raimu rtal/professores/raimu rtal/professores/raimu rtal/professores/raimu ndo ndo ndo ndo/ e e e e http://www.joinville.u desc.br/portal/profess ores/bertemes/

1. INTRODU

1. INTRODUÇ

Ç

ÇÃO AO AMPOP

Ç

ÃO AO AMPOP

Os amplificadores operacionais são dispositivos extremamente versáteis com uma imensa gama de aplicações em toda a

eletrônica.

Os amplificadores operacionais são amplificadores de

acoplamento direto, de alto ganho,que usam realimentação para controle de suas características. Eles são hoje encarados como um componente, um bloco fundamental na construção de circuitos analógicos. Internamente,

são constituídos de amplificadores transistorizados em conexão série.

(2)

CARACTERÍSTICAS

Origens:

amplificadores

amplificadores à

amplificadores

à

à v

v

vá

álvula na d

á

lvula na d

lvula na dé

é

écada de 40.

cada de 40.

Fun

Funç

ç

ção prim

ão prim

ão primá

á

ária:

ria:

operaç

opera

ç

ções matem

ões matem

ões matemá

á

áticas.

á

ticas.

Integra

Integraç

ç

ção:

ão:

amplificadores a transistores na

d

dé

é

écada de 50.

é

cada de 50.

Aplica

Aplicaç

ç

ção geral:

ç

ão geral:

transdu

transduç

transdu

ção de sinais com n

ç

ão de sinais com n

ão de sinais com ní

í

íveis

veis

de

de milivolts

milivolts

milivolts e

e

e microvolts

e

microvolts

microvolts.

microvolts

.

Vantagem: linearidade com r

Vantagem: linearidade com ré

é

éplica fidedigna do

plica fidedigna do

sinal original, sem a adi

sinal original, sem a adiç

ç

ção de nenhuma

ão de nenhuma

informa

informaç

ç

ção.

ão.

Porque usar AMPOP

????

Pre

Preç

ç

ço;

o;

Tamanho;

Consumo;

Confiabilidade.

CIRCUITOS COM AMPLIFICADORES OPERACIONAIS

1. 1. 1.

1. OpAmpsOpAmpsOpAmpsOpAmps sãosãosãosão utilizadosutilizados comoutilizadosutilizados comocomo componentecomo componentecomponente eletrônicocomponente eletrônicoeletrônicoeletrônico 2.

2. 2.

2. AnaliseAnaliseAnalise de Analise de de de circuitoscircuitoscircuitoscircuitos prpráprpráááticosticosticosticos usandousandousandousando AmpopsAmpopsAmpopsAmpops 3. O

3. O 3. O

3. O modelomodelomodelo linear do modelo linear do linear do Ampopslinear do Ampops incluiAmpopsAmpops incluiinclui fonteinclui fontefonte dependentefonte dependentedependentedependente

ENCAPSULAMENTO COMERCIAL T ENCAPSULAMENTO COMERCIAL TENCAPSULAMENTO COMERCIAL T

(3)

OP OPOP

OP----AMP ASSEMBLED ON PRINTED CIRCUIT BOARDAMP ASSEMBLED ON PRINTED CIRCUIT BOARDAMP ASSEMBLED ON PRINTED CIRCUIT BOARDAMP ASSEMBLED ON PRINTED CIRCUIT BOARD

LMC 6294 DIP LMC 6294 DIPLMC 6294 DIP LMC 6294 DIP

PIN OUT FOR LM324 PIN OUT FOR LM324 PIN OUT FOR LM324 PIN OUT FOR LM324

DIMENSIONAL DIAGRAM LM 324 DIMENSIONAL DIAGRAM LM 324 DIMENSIONAL DIAGRAM LM 324 DIMENSIONAL DIAGRAM LM 324

Estrutura Interna

Esquema interno do AmpOp A741

(4)

ESTRUTURA INTERNA

Amplificador Diferencial

Amplificador Diferencial: Alta impedância de

: Alta impedância de

entrada: aproximadamente 2 M

Ω

para o 741

(montagem

(montagem Darlington

Darlington

Darlington) ou com FET de entrada

Darlington

) ou com FET de entrada

(0,1 a 10 G

Ω

) para o OPA657.

ESTRUTURA INTERNA

Amplificador Diferencial de Alto Ganho

Amplificador Diferencial de Alto Ganho: Ganho

: Ganho

controlado e compensa

controlado e compensaç

ç

ção de freq

ão de freq

ão de freqü

ü

üência e fase.

ü

ência e fase.

Nesta etapa o

Nesta etapa o ampop

ampop

ampop possui um capacitor de

ampop

possui um capacitor de

compensa

compensaç

ç

ção interna com a finalidade de evitar

ão interna com a finalidade de evitar

oscila

oscilaç

ç

ções.

ões.

Seguidor Emissor

Seguidor Emissor: Redu

: Redu

: Reduç

: Redu

ç

ção do efeito de carga;

ão do efeito de carga;

Amplificador de Potência

Amplificador de Potência: Classe B, ganho e

: Classe B, ganho e

resposta em

(5)

CARACTER

CARACTERÍ

Í

ÍSTICAS IDEAIS

Í

STICAS IDEAIS

5

5 5 -

-

- Bw

-

Bw

Bw =

=

∞

6

6 6 -

-

- Simetria na Tensão de Alimenta

-

Simetria na Tensão de Alimenta

Simetria na Tensão de Alimentaç

ç

ção

ç

ão

7

7 7 -

-

- Imunidade ao Ru

-

Imunidade ao Ru

Imunidade ao Ruí

í

ído

í

do

8

8 8 -

-

- Corrente de Polariza

-

Corrente de Polariza

Corrente de Polarizaç

ção Zero (I

ç

ão Zero (I

ão Zero (I-

-

- =I+ = 0)

-

=I+ = 0)

Vs =

Vs = Av.Vi

Av.Vi

Av.Vi = Av.(V1

Av.Vi

= Av.(V1

= Av.(V1-

-

-V2) Vs =

V2) Vs =

V2) Vs = Av.Vi

V2) Vs =

Av.Vi

Obs.: Vi =

Obs.: Vi = Vd

Vd

1

1 1 -

-

- Av

-

Av

Av =

=

∞

2

2 2 -

-

- Ri =

-

Ri =

∞

3

3 3 -

-

- Ro

-

Ro

Ro = 0

= 0

4

4 4 -

-

- Vs

-

Vs

Vs = 0 (V1 = V2)

= 0 (V1 = V2)

CARACTER

CARACTERÍ

Í

ÍSTICAS REAIS

Í

STICAS REAIS

Ganho de tensão

Ganho de tensão Ganho de tensão

Ganho de tensão - A ou Av₀ ganho de malha aberta, medido em C.C. é o ganho de tensão diferencial.

Ganho de modo comum é, em condições normais, extremamente pequeno. Tensão de "offset"

Tensão de "offset" Tensão de "offset"

Tensão de "offset" - a saída do Ampop pode ser diferente de zero quando ambas entradas estão no

potencial zero, ou seja,há uma tensão C.C. equivalente, na entrada. Faixa de 1 a 100 mV. Entradas para ajuste da tensão de "offset".

Corrente de "offset" Corrente de "offset"Corrente de "offset"

Corrente de "offset" - impedância de entrada finita,

logo,apresentam correntes C.C. de polarização em suas entradas. Faixas de passagem

Faixas de passagemFaixas de passagem

Faixas de passagem - "Unit-Gain Crossover Frequency" - esta freqüência pode estar na faixa de 1 kHz até 100 MHz.

" ""

"SlewSlewSlewSlew Rate"Rate"Rate" - está ligado à faixa de passagem à plena potência. Rate" Entrada um sinal senoidal de alta freq. de amplitude superior, observa-se a sua saída uma onda triangular. A inclinação desta forma de onda triangular é o "slew rate”.Origem: construção do dispositivo - capacitor de compensação de fase e à máxima taxa com que este pode ser carregado.

(6)

⇒ ∞ = A ) ( 0⇒ = ₊− ₋ = v Av v R_O _O

AMPOP IDEAL

⇒ ∞ = i R ∞ = ∞ = = ⇒R_O 0,R_i ,A IDEAL + i − i

CIRCUITOS LINEARES COM AMPOPS: AMPLIFICADOR INVERSOR

TERRA VIRTUAL: V

₀₀₀₀

= A.(V

₁₁₁₁

- V

-

V

₂₂₂₂

)

ENTÃO: V

₁₁₁₁

= V

₂₂₂₂

A

A →

→

→ ∞

→

∞

OUTRAS CARACTER

OUTRAS CARACTERÍ

Í

ÍRTICAS:

RTICAS:

R

_IN_IN_IN_IN

= R

R

₀₀₀₀

= 0

G

_V_V_V_V

=

= -

=

- R

-

R

_f_f_f_f

/R

(7)

EXEMPLO EXEMPLOEXEMPLO EXEMPLO s out V V G= GAIN THE DETERMINE 0 = + v

0 =

∴

=

⇒

∞

=

v

+

v

−

v

−

A

_o 0 = − v

0 =

=

⇒

∞

=

i

−

i

+

R

_i 0 0 0 2 1 = − + − R V R Vs out v @ KCL APPLY 0 = − i 1 2 R R V V G s out ₌₋ =

CIRCUITOS LINEARES COM AMPOPS: AMPLIFICADOR NÃO INVERSOR

CARACTER

CARACTERÍ

Í

ÍRTICAS IDEAIS:

RTICAS IDEAIS:

R

_IN_IN_IN_IN

=

∞

R

₀₀₀₀

= 0

G

_V_V_V_V

= V

_O_O_O_O

/V

_in_in_in_in Va = Vin if = Iin Vo − Va Rf Va − 0 Rin := Vo − Vin Rf Vin Rin := Vo − Vin Rf Rin Vin := Vo 1 Rf Rin +













Vin := Vo Vin 1 Rf Rin +













:=

(8)

1

1 v

v

₊

=

⇒

₋

=

ASSUMINDO GANHO INFINITO ASSUMINDO GANHO INFINITO ASSUMINDO GANHO INFINITO ASSUMINDO GANHO INFINITO

0 =

−

i

“DIVIDOR DE TENSÃO”

i i

v

R

v

R

v

1 2 1 0 0 2 1 1

⇒

=

+

=

E RESISTÊNCIA DE ENTRADA INFINITA E RESISTÊNCIA DE ENTRADA INFINITA E RESISTÊNCIA DE ENTRADA INFINITA E RESISTÊNCIA DE ENTRADA INFINITA AMPLIFICADOR NÃO INVERSOR AMPLIFICADOR NÃO INVERSOR AMPLIFICADOR NÃO INVERSOR

AMPLIFICADOR NÃO INVERSOR--- AMPOP IDEAL - AMPOP IDEAL AMPOP IDEAL AMPOP IDEAL

VOLTAGE VOLTAGE VOLTAGE VOLTAGE v+=v1

R

2

R

1 i

v

−

=

0 v

SIMPLIFICA SIMPLIFICA SIMPLIFICA SIMPLIFICAÇÇÇÃOÇÃOÃOÃO

= S V O V AND GAIN FIND S V v₊= S V v_{_} = 0 = − i “ “ “

“DIVISOR DE TENSÃODIVISOR DE TENSÃODIVISOR DE TENSÃO”DIVISOR DE TENSÃO”””

O

V

S

V

2

R

1

R

S O V k k k V 1 1 100 + = 101 = = S O V V G V V mV V_S=1 ⇒ _O=0.101

EXEMPLO

(9)

EXEMPLO

FIND

I

O

.

ASSUME

IDEAL

OP

-

AMP

V v₊=12 V v AO=∞⇒ −=12 0 = ⇒ ∞ = i− R_i V v₋=12 0 2 12 12 12 : − + = − k k V v o KCL@

⇒

V

_o

=

84 V

mA k V I o O 8.4 10 = = ∴ LEARNING BY APPLICATION LEARNING BY APPLICATION LEARNING BY APPLICATION

LEARNING BY APPLICATION OPOP-OPOP---AMP BASED AMMETERAMP BASED AMMETERAMP BASED AMMETERAMP BASED AMMETER NON NON NON

NON----INVERTING AMPLIFIERINVERTING AMPLIFIERINVERTING AMPLIFIERINVERTING AMPLIFIER

1 2 1 R R G= + I R V_I = _I I R R R GV VO I  I      + = = 1 2 1

(10)

P/ ISOLAR TOCA DISCO P/ ISOLAR TOCA DISCO P/ ISOLAR TOCA DISCO P/ ISOLAR TOCA DISCO

1000 OF TION AMPLIFICA AN PROVIDES IT THAT SO DETERMINE R₂, R₁ PROJETO PR PROJETO PR PROJETO PR

PROJETO PRÉÉÉÉ----AMPLIFICADORAMPLIFICADORAMPLIFICADORAMPLIFICADOR

) 1 )( 1 ( 1 2 1 R R V V_O + =

CIRCUITOS LINEARES COM AMPOPS: AMPLIFICADOR SOMADOR

INVERSOR

INVERSOR -

-

- AMPOP IDEAL

AMPOP IDEAL

N N N NÓÓÓÓ A: A: A: A: - + Rf Vo R1 R2 Rn V1 V2 Vn A

Vo

Rf

V1

R1

V2

R2

+

Vn

Rn

+













−

:=

V1−VA R1 V2−VA R2 + Vn−VA Rn + VA−Vo Rf :=

(11)

EXEMPLO: CONSIDERANDO R = R

₁₁₁₁

= R

₂₂₂₂

= R

=

R

_n_n_n_n

, OBTER A TENSÃO DE

SA

SAÍ

Í

ÍDA V

DA V

₀₀₀₀

-+

R

Rf

Vo

R1

R2

Rn

V1

V2

Vn

AMPLIFICADOR SOMADOR NÃO INVERSOR

(

)

3 V

V

R

1 V

f 1 2 n 0

+

×













+

=

AMPOP IDEAL

CIRCUITOS LINEARES COM AMPOPS: AMPLIFICADOR INTEGRADOR

INVERSOR

INVERSOR -

-

- AMPOP IDEAL

AMPOP IDEAL

-+ R Vo ic Vi(t) C ir Vc - +

ir

:=

ic

Vi

−

0

R

0

−

Vo

Xc

:=

Vi

R

Vo

−

Xc

:=

Xc

1

jω

c

:=

Vo

:=

Vc

Vo

Vi

1 −

j

ω

RC

:=

Vo s

( )

−

Vi s

( )

SRC

:=

Vo t

( )

−

1 RC

₀

t

Vi t

( )

⌠



⌡

d

⋅

+

Vo

:=

RC RC RC

(12)

AMPLIFICADOR INTEGRADOR INVERSOR PR

AMPLIFICADOR INTEGRADOR INVERSOR PRÁ

Á

ÁTICO

TICO

TICO -

TICO

-

-AMPOP IDEAL

AMPOP IDEAL

EVITA A SATURA

EVITA A SATURAÇ

Ç

ÇÃO NA SA

ÃO NA SA

ÃO NA SAÍ

Í

ÍDA DO AMPOP

DA DO AMPOP

BX. FREQ. CAPACITOR CIRCUITO ABERTO

R

_f_f_f_{f >>}>>>>>>

R

-+ R Vo Vi C Rf

Vo

Vi

Rf

−

R

1

1 +

j

ω

RfC









:=

CIRCUITOS LINEARES COM AMPOP:AMPLIFICADOR

DIFERENCIADOR INVERSOR

DIFERENCIADOR INVERSOR -

-

- AMPOP IDEAL

-

AMPOP IDEAL

ii =

ii = ic

ic

ic = if

ic

= if

-+ C Rf Vo Vi ii if -+ C Rf Vo Vi ii if

ic

CdVc t

( )

dt

CdVi t

( )

dt

CdVi t

( )

dt

Vo t

( )

−

R

Vo t

( )

−

Rc

dVi t

( )

dt

⋅

−

Rc

∆

Vi

∆

t

⋅

Vo s

( )

Vi s

( )

−

SRC

≡

(13)

AMPLIFICADOR DIFERENCIADOR INVERSOR PR

AMPLIFICADOR DIFERENCIADOR INVERSOR PRÁ

Á

ÁTICO

TICO

TICO -

-

-AMPOP IDEAL

AMPOP IDEAL

EVITAR SATURA

EVITAR SATURA EVITAR SATURA

EVITAR SATURAÇÇÇÇÃO E OSCILAÃO E OSCILAÃO E OSCILAÇÃO E OSCILAÇÃO NA SAÇÇÃO NA SAÃO NA SAÍÃO NA SAÍÍDA DO AMPOP,POIS EM ÍDA DO AMPOP,POIS EM DA DO AMPOP,POIS EM DA DO AMPOP,POIS EM ALTAS FREQ. O CAPACITOR CURTO CIRCUITO

ALTAS FREQ. O CAPACITOR CURTO CIRCUITO ALTAS FREQ. O CAPACITOR CURTO CIRCUITO ALTAS FREQ. O CAPACITOR CURTO CIRCUITO

Vo -+ C R Vi Ri Vo -+ C R Vi Ri -+ C R Vi Ri f Ao R Ri f Ao R Ri R Ri

Vo s

( )

Vi s

( )

SRC

−

1 +

SRiC

EXEMPLO

EXEMPLO -

-

- AMPOP IDEAL

-

AMPOP IDEAL

OBTER O GANHO DE TENSÃO EM MF NA

FREQ

FREQÜ

Ü

ÜÊNCIA E A IMPEDÂNCIA DE ENTRADA

ÊNCIA E A IMPEDÂNCIA DE ENTRADA

AMPLIFICADOR

DIFERENCIADOR

NÃO INVERSOR

-

+

C

R

Vi

Ri

Rf

Vo

(14)

CIRCUITOS LINEARES CIRCUITOS LINEARES CIRCUITOS LINEARES CIRCUITOS LINEARES COM AMPOP: COM AMPOP: COM AMPOP: COM AMPOP: AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR DIFERENCIAL OU DIFERENCIAL OU DIFERENCIAL OU DIFERENCIAL OU SUBTRATOR SUBTRATOR SUBTRATOR SUBTRATOR KCL @ TERMINAL INVERSOR KCL @ TERMINAL INVERSOR KCL @ TERMINAL INVERSOR KCL @ TERMINAL INVERSOR

KCL @ TERMINAL NÃO INVERSOR KCL @ TERMINAL NÃO INVERSOR KCL @ TERMINAL NÃO INVERSOR KCL @ TERMINAL NÃO INVERSOR

CONDI CONDICONDI

CONDIÇÇÇÕES IDEAIS ÇÕES IDEAIS ÕES IDEAIS -ÕES IDEAIS --- AMPOPAMPOPAMPOPAMPOP

2 4 3 4 2 4 3 4 0 v R R R v v R R R v i + = ⇒ + = ⇒ = + − +       −       + = −       + = − − 1 2 1 1 2 1 1 2 1 2 ₁ 1 v v R R R R v R R v R R v_O ) ( , 2 1 1 2 1 3 2 4 v v R R v R R R R = = ⇒ O= − AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR AMPLIFICADOR DIFERENCIAL OU DIFERENCIAL OU DIFERENCIAL OU DIFERENCIAL OU SUBTRATOR: SUBTRATOR: SUBTRATOR: SUBTRATOR: IMPEDÂNCIA DE IMPEDÂNCIA DE IMPEDÂNCIA DE IMPEDÂNCIA DE ENTRADA ENTRADA ENTRADA ENTRADA POR DEFINI POR DEFINI POR DEFINI

POR DEFINIÇÇÇÇÃO ÃO ÃO ÃO –––– RinRinRinRin

KCL @ NOS TERMINAIS KCL @ NOS TERMINAIS KCL @ NOS TERMINAIS KCL @ NOS TERMINAIS CONDI CONDI CONDI

CONDIÇÇÇÇÕES IDEAIS ÕES IDEAIS ÕES IDEAIS ÕES IDEAIS ---- AMPOPAMPOPAMPOPAMPOP

Rin V2 − V1 i

V2

−

V1

(

)

−

+

R3 i

⋅

+

0 +

R1 i

⋅

0 V2

−

V1

i

Rin

R1

+

R3

Cancelamento de ru Cancelamento de ruCancelamento de ru

Cancelamento de ruííídos idênticos ídos idênticos dos idênticos dos idênticos induzidos ao mesmo tempo em V1 e induzidos ao mesmo tempo em V1 e induzidos ao mesmo tempo em V1 e induzidos ao mesmo tempo em V1 e V2;

V2;V2; V2; Amplifica AmplificaAmplifica

Amplificaççção diferencial somente ção diferencial somente ão diferencial somente ão diferencial somente do sinal de interesse;

do sinal de interesse;do sinal de interesse; do sinal de interesse; Baixa impedância de sa Baixa impedância de saBaixa impedância de sa Baixa impedância de saíííída;da;da;da;

Impedância de entrada Impedância de entrada Impedância de entrada Impedância de entrada limitada a R1+R3; limitada a R1+R3;limitada a R1+R3; limitada a R1+R3; CMRR limitado pela CMRR limitado pela CMRR limitado pela CMRR limitado pela tolerância dos tolerância dos tolerância dos tolerância dos resistores. resistores.resistores. resistores.

(15)

EXAMPLO: AMPOP IDEAL EXAMPLO: AMPOP IDEALEXAMPLO: AMPOP IDEAL EXAMPLO: AMPOP IDEAL

O v FIND 2 v

Quais as tensões?

v

₊

₁

=

v

₁

,

v

₊

₂

=

v

₂

Qual tensão é conhecida devido ao

Ganho de M.A. infinito?

1

v

2

v

Assumindo que a Resistência é infinita

0 = − i 1

v

2

v

a v SIMPLIFICA SIMPLIFICA SIMPLIFICA

SIMPLIFICAÇÇÇÇÃO DO CIRCUITOÃO DO CIRCUITOÃO DO CIRCUITOÃO DO CIRCUITO vO,vatobedetermined

KCL@v1

KCL@v2

Isolando vo

S

i

−

+

O

v

R

+

−

+ -S

v

EXEMPLO

Encontrar a expressão para Vo. Indicar

onde e as condições resultantes para o

uso do Ampop ideal.

Tensões:

S

v

₊

=

Assumindo ganho MA infinito

_v

₋

=

_v

_S

−

v

Assumindo resistência de entrada

infinita e aplicando KCL a partir da

entrada inversora

0 =

−

+

−

R

v

i

o S S S o

v

Ri

v

=

−

0 =

−

i

+ v

(16)

AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTA AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTAAMPLIFICADOR DE INSTRUMENTA AMPLIFICADOR DE INSTRUMENTAÇÇÇÇÃOÃOÃOÃO

Impedância de entrada elevada;

Impedância de saída menor do que a do próprio Ampop; CMRR > 100dB;

Baixa tensão de offset;

Ganho de tensão pode ser controlado somente por R1, o que, as vezes é inconveniente.

i V1−V2 R1

Vo´

−

+

R2 i

⋅

+

(

V1

−

V2

)

+

R2 i

⋅

0 Vo´ 2R2i

⋅

+

(

V1 V2

−

)

Vo´ 2R2 V1−V2 R1













⋅ +(V1−V2)

Vo

R4

R3

(

Vo2

−

Vo1

)

Vo

R4

R3

−

1

2 R2

R1

+













(

V1

−

V2

)

AMPLIFICADOR CONVERSOR DE TENSÃO/CORRENTE AMPLIFICADOR CONVERSOR DE TENSÃO/CORRENTEAMPLIFICADOR CONVERSOR DE TENSÃO/CORRENTE AMPLIFICADOR CONVERSOR DE TENSÃO/CORRENTE

CONVERSOR V/I COM CARGA FLUTUANTE CONVERSOR V/I COM CARGA FLUTUANTE CONVERSOR V/I COM CARGA FLUTUANTE CONVERSOR V/I COM CARGA FLUTUANTE –––– AMPOP DE TRANSCONDUTÂNCIA.

AMPOP DE TRANSCONDUTÂNCIA.AMPOP DE TRANSCONDUTÂNCIA. AMPOP DE TRANSCONDUTÂNCIA.

il

i

il

Vi

R

CONVERSOR V/I INVERSOR COM CARGA CONVERSOR V/I INVERSOR COM CARGA CONVERSOR V/I INVERSOR COM CARGA CONVERSOR V/I INVERSOR COM CARGA ATERRADA

ATERRADA ATERRADA

ATERRADA –––– FONTE HOWLANDFONTE HOWLANDFONTE HOWLANDFONTE HOWLAND Vi−VA R1 VA−Vo Rf Vo−VB R3 VB R2 +iL

(

)

(

)

(

)

      + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ −       + ⋅ ⋅ + ⋅ − ⋅ = 1 f 3 2 3 2 f i 1 f 3 2 3 2 f 3 0 L R R R R R R R V R R R R R R R R 1 V i COMO V COMO VCOMO V COMO VAAAA = V= V= V= VBBBB:::: COND. BALANCEAMENTO: R COND. BALANCEAMENTO: R COND. BALANCEAMENTO: R COND. BALANCEAMENTO: R3333/R/R/R/R2222 = R= R= R= Rffff/R/R/R/R1111 i i i

(17)

CONVERSOR V/I DIFERENCIAL COM CARGA ATERRADA (CIRCUITO MONOPOLAR CONVERSOR V/I DIFERENCIAL COM CARGA ATERRADA (CIRCUITO MONOPOLARCONVERSOR V/I DIFERENCIAL COM CARGA ATERRADA (CIRCUITO MONOPOLAR CONVERSOR V/I DIFERENCIAL COM CARGA ATERRADA (CIRCUITO MONOPOLAR))))

Vi

−

VA

R1

VA

−

Vo

R1

Vo

2VA

−

V1

iL

i2

+

i3

iL

V2

−

VB

R2

Vo

−

VB

R2

+

iL

V2

−

VA

R2

2VA

−

V1

−

VA

R2

+

iL

V2

−

V1

R2

Como VA=VB, logo temos que:

Se V

₁

, V

₂

e R

₂

são constantes,

logo iL é constante e independe da

carga RL.

CONVERSOR V/I NÃO CONVERSOR V/I NÃO CONVERSOR V/I NÃO

CONVERSOR V/I NÃO---INVERSOR COM CARGA ATERRADA-INVERSOR COM CARGA ATERRADAINVERSOR COM CARGA ATERRADAINVERSOR COM CARGA ATERRADA

Determine a corrente i

_L

na carga R

_L

no

circuito da figura abaixo.

(18)

CONVERSOR V/I DIFERENCIAL COM CARGA FLUTUANTE (CIRCUITO BIPOLAR) CONVERSOR V/I DIFERENCIAL COM CARGA FLUTUANTE (CIRCUITO BIPOLAR) CONVERSOR V/I DIFERENCIAL COM CARGA FLUTUANTE (CIRCUITO BIPOLAR) CONVERSOR V/I DIFERENCIAL COM CARGA FLUTUANTE (CIRCUITO BIPOLAR)

i

_L_L_L_L

=

= -

=

- Vi/R

-

Vi/R

₃₃₃₃

Cond.

Cond. balanceamento

balanceamento

balanceamento:

:

R

₂₂₂₂

/R

₁₁₁₁

= R

₄₄₄₄

/R

₃₃₃₃

Mesma

Mesma solu

solu

soluç

ç

ção

ç

ão

ão em

ão

em

qualquer

qualquer dos

dos

dos Ampops

dos

Ampops

Ampops.

.

FONTE DE CORRENTE HOWLAND MODIFICADA COM CARGA ATERRADA FONTE DE CORRENTE HOWLAND MODIFICADA COM CARGA ATERRADA FONTE DE CORRENTE HOWLAND MODIFICADA COM CARGA ATERRADA FONTE DE CORRENTE HOWLAND MODIFICADA COM CARGA ATERRADA

Determine a corrente i

_L

na carga R

_L

no

circuito da figura abaixo. Qual é a condição

de balanceamento?

(19)

AMPLIFICADOR CONVERSOR DE CORRENTE/TENSÃO AMPLIFICADOR CONVERSOR DE CORRENTE/TENSÃO AMPLIFICADOR CONVERSOR DE CORRENTE/TENSÃO AMPLIFICADOR CONVERSOR DE CORRENTE/TENSÃO

VA

0

i1

iR

i1

VA

−

Vo

R

i

V

₀

=

−

₁

⋅

Determine o valor da resistência R no circuito da figura abaixo (fotodetector), sabendo que o sensor tem uma sensibilidade de 80 nA/Lux e que o circuito apresenta uma sensibilidade de 0,5 V/Lux.

R

0.5V

80nA

R

6.25M

Ω

AMPLIFICADOR DE CORRENTE (CONVERSOR CORRENTE/CORRENTE) AMPLIFICADOR DE CORRENTE (CONVERSOR CORRENTE/CORRENTE) AMPLIFICADOR DE CORRENTE (CONVERSOR CORRENTE/CORRENTE) AMPLIFICADOR DE CORRENTE (CONVERSOR CORRENTE/CORRENTE)

Configura Configura Configura

Configuraçççção inversoraão inversoraão inversoraão inversora

VA

−

Vo

Is R2

⋅

Vo

−

VB

iL R1

⋅

iL

Is

R2

R1

−

Como VA=VB, temos que:

Configura Configura Configura

Configuraçççção não inversoraão não inversoraão não inversoraão não inversora

iL

Is

1 R2

R1