Componentes eletrônicos: amplificadores de loop fechado - dummies

Os circuitos op-amp de circuito aberto não são muito úteis como amplificadores eletrônicos porque são tão facilmente saturados. Para tornar um amplificador operacional útil como um amplificador, você deve usá-lo em um circuito de feedback , , o que reduz o ganho para uma quantidade mais gerenciável para que as tensões de entrada que sejam utilizáveis ​​(e até mesmo mensuráveis) possam ser amplificadas de forma confiável.

Você provavelmente já está familiarizado com o conceito de feedback. Você provavelmente se sentou em um auditório ouvindo alguém conversando em um sistema de endereço público quando de repente um grito penetrante saiu dos alto-falantes. Esse grito foi feedback. No caso do sistema de endereço público, o microfone pegou parte da saída dos alto-falantes e enviou-o novamente pelo amplificador novamente. O resultado foi um grito agudo irritante.

No entanto, nem todos os comentários são ruins. Em um circuito de amplificador op-amplificador, o feedback é usado para reduzir o enorme ganho de amplificação de circuito aberto para um ganho mais gerenciável, como 10. Para fazer isso, o sinal de saída é retornado para a entrada através do V _{+ < terminal. Um resistor é usado para reduzir a tensão que é alimentada de volta à entrada.} Este tipo de circuito é chamado de

amplificador de circuito fechado porque existe um caminho de circuito fechado entre a saída e a entrada. (Agora você entende por que um circuito op-amp sem o loop de feedback é chamado de um amplificador de circuito aberto . )

A configuração de amplificador operacional mais comum é chamada de um amplificador inversor

porque a tensão da saída é oposta à tensão da entrada. Em um circuito amplificador inversor, o sinal de entrada funciona através de um resistor a caminho da entrada V

- _{, e a saída é retornada para a entrada V através de um segundo resistor. Essas resistências são designadas R1 e R2. Você pode calcular facilmente o ganho de tensão geral do circuito usando esta fórmula:}

Aqui, o ganho é designado A

CL ₍ CL significa loop fechado ). Se R1 for 1 k e R2 for 10 k, o ganho de tensão do circuito será -10. Então, se a tensão de entrada for +0. 5 V, a tensão de saída será de -5 V (0,5 -10).

Observe que o sinal negativo é necessário em um circuito amplificador inversor, de modo que entradas positivas dão saídas negativas e vice-versa.

Um amplificador de circuito fechado também pode ser projetado como um amplificador

não inversor em que a tensão de saída não é invertida. Para fazer isso, você simplesmente inverte as entradas. Em vez de conectar a tensão de entrada a V - _{através de um resistor e aterramento V} + _{, você terra V} - _{através de um resistor e conecte a tensão de entrada a V < +} .O circuito de feedback é o mesmo; a saída é conectada à entrada V através do resistor R2. _{A fórmula para calcular o ganho para um amplificador não inversor é um pouco diferente da fórmula para um amplificador inversor:} Se R1 for 1 k e R2 for 10 k, o ganho é 11. Assim, uma tensão de entrada de +0. 5 V resultará em uma tensão de saída de +5. 5 V.