O que são amplificadores operacionais?
A eletrônica é uma área extremamente extensa, onde possui uma infinidade de componentes, cada um com sua respectiva característica e aplicação. Pensando nisso iremos explicar o que é um amplificador operacional, quais são as características de um amplificador operacional e quais são as aplicações de amplificador operacional, além de abordar o que é um amplificador de instrumentação. Vamos lá pessoal!
Amplificador operacional: O que é?
O amplificador operacional, também chamado por alguns de amp-op, nada mais é do que um circuito integrado (CI), capaz de amplificar um sinal de entrada e como próprio nome sugere, o amplificador operacional também é capaz de realizar operações matemáticas, como por exemplo soma, subtração, derivação. integração e multiplicação.
Leia também
A estrutura de um amplificador operacional é simples, pois ele possui dois terminais de entrada, denominados por terminal inversor, identificado pelo sinal negativo (-), o outro terminal que é o não inversor, identificado por um sinal positivo (+) e um terminal de saída, além de outros dois terminais que também são essências, de forma que um destes terminais é a alimentação positiva (+Vcc)e o outro é a alimentação negativa (-Vcc), como podemos observar na imagem abaixo:
Estrutura básica de um amplificador operacional.
Entre os amplificadores operacionais, o mais comum é o LM741, dificilmente encontraremos um curso de eletrônica que ao falar de amplificadores operacionais não mencione o LM741, além dele também podemos citar o LM393 e LM324.
Pinos de conexão dos amplificadores operacionais.
Amplificador operacional: Principais características
As características de um amplificador operacional são muitas, dessa forma podemos destacar como característica de um amplificador operacional o alto ganho em malha aberta, resposta a altas frequências, alta impedância de entrada, baixa impedância de saída e baixa sensibilidade à temperatura, isto em condições reais, havendo algumas variações entre os componentes.
Amplificador ideal:
Em condições ideias, um amplificador operacional possui como características um ganho infinito em malha aberta, resposta de frequência infinita, impedância de entrada infinita, impedância de saída igual a zero e insensibilidade à temperatura.
Amplificador operacional: Funcionamento
O amplificador operacional é um componente eletrônico compacto, que possui em sua composição interna resistores, capacitores e transistores. De forma bem simples, quando um sinal é aplicado a entrada não inversora, este sinal não é invertido, e sai amplificado, porém quando um determinado sinal é aplicado na entrada inversora, o sinal sai amplificado e invertido.
É importante destacar que a tensão de saída do amplificador operacional depende da diferença de potencial entre a entrada inversora e a não inversora, multiplicado pelo respectivo ganho em malha aberta do amplificador, de forma que a tensão máxima de saída será a tensão de alimentação do amplificador, sendo que o amplificador possui este valor em sua saída quando o amplificador operacional satura.
Outro detalhes que é importante ser destacado é o ganho do amplificador operacional, que pode ser controlado e que para ser encontrado basta encontrar a relação entre o valor obtido na saída pelo valor da entrada do amplificador operacional, ou seja, basta dividir o valor obtido na saída do amplificador pela sua respectiva entrada.
O que são os amplificadores operacionais?
Amplificador operacional: Métodos de polarização
Depois de conhecer um pouco mais o que é um amplificador operacional, quais as suas características e como ele funciona, podemos conhecer quais são os modos de operação do amplificador operacional, que são:
- Sem Realimentação;
- Realimentação Positiva;
- Realimentação Negativa;
Amplificador operacional sem realimentação
Este modo de realimentação é conhecido como operação em malha aberta, por utilizar o ganho do amplificador que estipulado pelo fabricante, ou seja, não é possível controlar o ganho do amplificador. Este tipo de operação é comumente usado em circuitos comparadores.
Amplificador operacional sem realimentação.
Amplificador operacional com realimentação positiva
A realimentação positiva é um modo de operação em malha fechada, quando a entrada positiva é ligada na saída do amplificador operacional, através de RF. O ganho do amplificador operacional é obtido através de que está projetando e possui como desvantagem uma instabilidade ao circuito, por isso é muito aplicado em circuitos osciladores.
Amplificador operacional com realimentação positiva.
É importante destacar que o amplificador operacional operando com realimentação positiva não trabalha como amplificador de sinais, porque a sua resposta não é linear.
Amplificador operacional em realimentação negativa
O amplificador operacional operando em realimentação negativa é o mais importante e utilizado em circuitos que envolvam amplificadores operacionais, observe que este tipo de realimentação ao contrário da realimentação positiva, pois veja que a saída do amplificador operacional é reaplicada à entrada inversora através de RF.
Assim como na realimentação positiva, este modo de operação tem a característica de malha fechada, ou seja, o ganho é determinado por R1 e RF, podendo ser definido pelo projetista. Devemos destacar que é na realimentação negativa que acontece o curto circuito virtual, onde basicamente o sinal que é aplicado na entrada não inversora é o mesmo na entrada inversora.
Amplificador operacional com realimentação negativa.
O vídeo que veremos abaixo explica o que é o ganho de um transistor, e como podemos encontrar este ganho, para que você possa entender um pouco mais sobre as características de um transistor, pois afinal podemos fazer amplificadores como transistores.
Amplificador operacional: Principais aplicações
As aplicações para os amplificadores operacionais são muitas, entre elas podemos destacar a seguintes aplicações além das que foram citadas anteriormente:
- Amplificador Inversor;
- Amplificador Somador;
- Amplificador Não Inversor;
- Amplificador Diferencial;
- Diferenciador;
- Integrador;
- Isolador (buffer);
- Filtros Ativos.
Finalizamos mais um artigo e esperamos ter ajudado a esclarecer as dúvidas relacionadas aos amplificadores operacionais. Caso tenha ficado alguma dúvida ou curiosidade sobre o assunto, deixe nos comentários que iremos responder!
Sobre o autor
Eletricista desde 2006, Henrique Mattede também é autor, professor, técnico em eletrotécnica e engenheiro eletricista em formação. É educador renomado na área de eletricidade e um dos precursores do ensino de eletricidade na internet brasileira. Já produziu mais de 1000 videoaulas no canal Mundo da Elétrica no Youtube, cursos profissionalizantes e centenas de artigos técnicos. O conteúdo produzido por Henrique é referência em escolas, faculdades e universidades e já recebeu mais de 120 milhões de acessos na internet.
Veja também
Inversor de frequência ou soft starter?
Filtro passa-baixa e suas aplicações!
Como funciona um transistor e qual a sua aplicação?
O que é e para que serve um transistor?
Aviso legal
Todas as informações obtidas neste site e páginas de redes sociais relacionadas a ele são apenas de caráter INFORMATIVO. O Mundo da Elétrica NÃO se responsabiliza por nenhum dano ou prejuízo causado pela execução de ações relacionadas ou não ao conteúdo descrito aqui. Procure sempre um profissional qualificado, sigas as normas e utilize os equipamentos de proteção para qualquer trabalho que envolva eletricidade.