Componentes eletrônicos: o que são amplificadores operacionais? - dummies

Um amplificador operacional é um circuito de amplificador eletrônico super-sensível projetado para amplificar a diferença de duas tensões de entrada. Assim, um amplificador operacional tem duas entradas e uma saída. A tensão de saída é muitas vezes dezenas ou mesmo centenas de milhares de vezes maior do que a diferença nas tensões de entrada.

Internamente, os amplificadores operacionais mais simples consistem em várias dúzias de transistores e variedades mais complicadas têm muitos mais. Mas você pode ignorar os circuitos internos e apenas tratá-lo como um dispositivo acessível que você pode usar sem entender como ele funciona.

O seguinte descreve a função de cada uma das conexões mostradas no símbolo esquemático:

• + V e -V: A fonte de alimentação é fornecida através de dois pinos geralmente rotulados + V e -V. (Esses pinos podem ser rotulados em V _{s +} e V _{s -} em vez disso). A maioria dos amplificadores operacionais requerem uma fonte de alimentação de tensão positiva e negativa, com tensões geralmente variando de 6 V a 18 V.

  Este tipo de fonte de alimentação é chamado de fonte de . Indica que são necessárias tensão positiva e tensão negativa. 6 V, por exemplo, significa que ambos +6 V e -6 V são necessários.

  Você pode construir um fornecimento de divisão usando duas baterias conectadas de ponta a ponta. Aqui, duas baterias de 9 V estão conectadas para criar uma fonte de 9 V. Observe que os +9 V e -9 V são medidos em relação ao solo, que é acessado entre as duas baterias

  

  Alguns amplificadores operacionais não requerem fontes de alimentação de tensão dividida. Os amplificadores operacionais que usam fontes de alimentação únicas têm um terminal de aterramento em vez de um terminal -V.

• V _fora : A saída do amplificador operacional é tirada do terminal V _{para fora} . A tensão no terminal de saída pode ser positiva ou negativa, dependendo da diferença de tensão entre os dois terminais de entrada. A tensão máxima geralmente é de alguns volts menos do que a tensão de alimentação nos terminais + V e -V. Assim, se a fonte de alimentação para um amplificador operacional for 9 V, a saída máxima será em torno de 7 V ou 8 V.

  A maioria dos amplificadores op podem lidar apenas com uma pequena quantidade de corrente através do terminal de saída - geralmente, no bairro de 25 mA ou menos. A saída é passada através de uma resistência externa, designada R _L . A outra extremidade desta resistência está conectada ao solo. Assim, a corrente de saída que flui através do amplificador operacional deve eventualmente acabar no chão.

  

• V ₊ e V _- : As duas entradas são os terminais V ₊ e V _- . Esses terminais às vezes são identificados por + e - sinais dentro do triângulo.As entradas são chamadas de entradas diferenciais porque a tensão de saída, que aparece no terminal V _{para fora} , depende da diferença entre a tensão dos terminais + e -.

  Para a maioria dos amplificadores operacionais, a tensão de entrada máxima permitida é um pouco menor do que a tensão máxima da fonte de alimentação. 12 V é um limite típico. Lembre-se, porém, que a diferença entre as duas tensões de entrada é o que um amplificador operacional amplifica. Em muitos casos, as duas tensões de entrada são muito próximas, então a diferença é muito pequena.

  A polaridade da saída op-amp depende da polaridade da diferença entre as entradas V ₊ e V _- . Assim, se V ₊ for maior que V _- , a saída será uma tensão positiva, mas se V ₊ for menor que V _{- <, a saída será uma tensão negativa.} Em muitos circuitos op-amp, uma entrada está conectada ao solo. Se a entrada V

  + _{for aterrada, a polaridade de saída é sempre o oposto da polaridade da tensão de entrada no terminal V} - . Em outras palavras, a tensão negativa em V

  - _{dará tensão positiva em V} para fora _{, e a tensão positiva em V} - _{dará tensão negativa em V} para fora _{. Por esta razão, a entrada V} - _{geralmente é chamada de entrada inversa} porque sua polaridade está invertida na saída. Se, por outro lado, a entrada V

  - _{estiver conectada à terra, a polaridade da saída é a mesma que a polaridade da tensão de entrada aplicada em V} + _{. Assim, se V} + _{for positivo, V} out _{será positivo; se V} + _{for negativo, V} out _{será negativo. Por este motivo, a entrada V} + _{é chamada de entrada não invasiva} porque a sua polaridade é a mesma na saída - ou seja, a tensão de entrada V - _é não invertidos.