ampops introdução

Ampops - Introduo

AmplificadoresNo concordo com o acordo ortogrficoOperacionais

Electrnica Analgica: Amplificadores Operacionais - Introduo06-03-2012Por : Lus Timteon

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Ampops- Aparncia fsica.Identificao de IC - sinais e pinos.Ampops uma miradela no interiorAmpop Comportamento ideal.Comparador Circuito em Malha Aberta.Buffer- Circuito de ganho unitrio.

Tpicos


12345678

-+SadaEntrada Inversora (-)Entrada no Inversora(+)Alimentao Positiva, V+ (+15V?)Alimentao Negativa, V- (-15V?)Sem LigaoOffset?Offset?Texas Instruments 741 Op Amp

LM741


Just to let you see what they look like - in case you didn't know already. For years, I thought Op-Amps would look like Hi-Fi amplifiers (well, I was a physicist - so make allowances!). Sometimes there are unused pins on the chip and sometimes there are pins for "tuning out" imperfections ... of which more anon.

LM741: Diagrama


Sada AEntrada Inversora A(-)Entrada no inversoraA(+)Alimentao Positiva A, V+ (+15V?)Alimentao Negativa, V- (-15V?)Offset A?Offset B?Alimentao B, V+ (+15V?)Entrada Inversora B(-)Entrada No Inversorat B(+)Offset A?Offset B?Sada BSem ligao1234567891011121314

Texas Instruments 747 Op Amp(s)LM747


And they can come in two's.

Power supplies are shared an more can be packed into a single circuit board.

1234567891011121314

Alimentao Negativa, V- (-15V?)Entrada no Inversora A(+)Sada AEntrada Inversora A(-)Alimentao Positiva V+ (+15V?)Entrada Inversora B(-)Entrada No Inversora B(+)Sada BSada DEntrada Inversora D(-)Entrada no Inversora D(+)Entrada Inversora C(-)Entrada no Inversora C(+)Sada CNat. Semi. LM348N Op Amp(s)LM348N


And fours ...

Alimentao Negativa V -Alimentao Positiva V+

+

-

Sada VoutEntrada no Inversora VnoninvEntrada Inversora Vinv

Amplificador OperacionalPinagem


You have seen this already - the Op-Amp has:-

Two input voltages, Vinv and VnoninvPower Supplies V+ and V-an Output Voltage Vout

We usually leave the power supplies OUT of circuit diagrams, for neatness. Don't leave them out of the circuit, or you Op-Amp will not work!

+

-

VnoninvVinvAmplificador Operacional: Malha AbertaVout = A(Vnoninv-Vinv)A (ganho ou amplificao) enorme ... 105 para um 741 em DCGanho/Amplificao A


You have seen this already - the Op-Amp has:-

Two input voltages, Vinv and VnoninvPower Supplies V+ and V-an Output Voltage Vout

We usually leave the power supplies OUT of circuit diagrams, for neatness. Don't leave them out of the circuit, or you Op-Amp will not work!

Amplificador DiferencialVout = A ( Vnoninv - Vinv )Vinv = Vnoninv deve dar Vout = 0 Impedncia de Entrada = No circula corrente nos terminais de entrada.Impedncia de sada = 0Grande corrente de sada/Entrada, se necessrio, no terminal de sada, sem afectar Vout .Ganho A =

Ampop Ideal: Caractersticas


In more detail - an IDEAL Op-Amp does not, of course, exist. Some are better than others and in different ways - we'll return to that later. Here are the characteristics of an ideal Op-Amp, and we'll assume that all Op-Amps are ideal until told otherwise.

Pure differential amplifierInfinite input impedanceZero output impedanceInfinite gain

Of course, infinite means "very large" in reality and zero means "very small" .... but we're in an ideal world for now ...

+15V5k10k

0V4.9V

+-

Vout

+15V-15V

SoluoVout = a) +10V?b) -15V?c) -10V?d) -100V?

Ganho A = 1000 em malha aberta (open-loop, mas no !)Exerccio!...-Malha aberta


Ganho = 100 (grande, mas no )VnonVout3V+15V-

+

-15VEfectivamente, este circuito um Comparador (Malha Aberta)mas a linearidade est limitada pela alimentaoNo pode dar mais, do que aquilo que tem!...-15151050-5-10TempoVOLTAGEM

(a) Vout = 100(-12 - 3) = -1500V -15V(b) Vout = 100(2.85 - 3) = -15V(c) Vout = 100(3.15 - 3) = +15V(d) Vout = 100(+12 - 3) = +900V +15V

Vout

Vinv = 3V

Vnon(a)(b)

(c)

(d)Vout = 100(Vnon-Vinv) aqui

Varie Vnoninv de -12V +12VAmpop: Malha aberta -Linearidade.Zona Linear


Here we are only seeing the Op-Amp's ability to amplify between the green lines, where Vout is proportional to Vnoninv - 3V ... just around Vinv = 3V in fact. Everywhere else the Op-Amp is "trying" to output a huge positive output voltage (and the best it can do is +15V) or a huge negative output voltage (and the best it can do is -15V). It is "saturated" - meaning "flat-out and trying its best", not "soaking wet"!

Lmpada de sobrecarga?

Vsinal

Vmax

A lmpada acende quando: Vsinal>Vmax=+15V-+

-15VVsinalVmax

-15V

Ampop: Malha aberta -ComparadorCircuito de alarme !...


You will come across this "comparator" circuit in the lab about now - or very soon. Be warned!

Vvazio

Lmpada acende quando VManmetro 0

Rin <

Vdrop = 0

Vout = Vin

I = 0

I > 0Ampop: Buffer ou isoladorRout para a fonte > 0, Rin para Rload < FonteCarga


What the UGB has done is to "protect" the source from the fact that the load is drawing a current. The Op-Amp delivers the current (which it, in turn, draws from it's power supplies).The UGB has, in effect, acted as a buffer between source and load - hence its name.

Not so useless then?!

Volume Control

AndarBuffer

Andar Entrada

Microfone

Ampop: Buffer ou isoladorExemplo: Amplificador de udio


~0.2mV300

MicrofoneVolume control ...Ns queremos que TODOS os 0.2mV e TODO o Vout passe ...Mxima transferncia de voltagem.Mnima perda de corrente.Maximizar impedncia de entrada para os Andar de Entrada e para Andar Buffer.

BufferStage

Andar Entrada

Ampop: Buffer-isoladorExemplo: Amplificador de udio VinVout


MicrofoneVolume control ...

-

+

Ampop: Buffer-isolador /seguidorExemplo: Amplificador de udio

~0.2mV300

VinVout

-

+

TODOS os 0.2mV e TODO o Vout passou ...Mxima transferncia de voltagem.Mnima perda de corrente.Impedncia de entrada infinita para os Andar de Entrada e para Andar Buffer.


Deve saber...Identificar um Ampop.O que o Ampop faz.Que sinais espera e os que produz.Por que de uso limitado, tal como est (open-loop)Como funciona um buffer de ganho unitrio.Como isolar componentes de sistemas com altas impedncias de sada.Sumrio


Dvidas?

[email protected]


BibliografiasOriginal from: Alan Murray University of Edinburghhttp://www.ee.ed.ac.uk/~afm/teaching/ee1/4_opampintro/lecture.PPT


SoluoVout = a) +10V?b)c) -10V?d) -100V?

Ganho A = 1000 em malha aberta (open-loop, mas no !)Exerccio!...-Malha aberta+15V5k10k

0V4.9V

+-

Vout

+15V-15VVout = A (Vnon Vinv )+15V

10k +5kVinv=x5k=5V O Ampop s alimentado com 15V, logo a tenso de sada Vout ser ~(-15V) logo:-15V?-15V?Vout = 1000 (4.9 5)= -100V mas


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