Aplicações Op-Amp

Diz-se que um circuito é linear, se houver uma relação linear entre sua entrada e a saída. Da mesma forma, diz-se que um circuito énon-linear, se houver uma relação não linear entre sua entrada e saída.

Os op-amps podem ser usados ​​em aplicações lineares e não lineares. A seguir estão as aplicações básicas do op-amp -

• Amplificador de inversão
• Amplificador não inversor
• Seguidor de tensão

Este capítulo discute esses aplicativos básicos em detalhes.

Amplificador de inversão

Um amplificador inversor recebe a entrada por meio de seu terminal inversor por meio de um resistor $ R_ {1} $ e produz sua versão amplificada como saída. Este amplificador não apenas amplifica a entrada, mas também a inverte (muda seu sinal).

o circuit diagram de um amplificador inversor é mostrado na figura a seguir -

Observe que, para um amplificador operacional, a tensão no terminal de entrada inversor é igual à tensão em seu terminal de entrada não inversor. Fisicamente, não há curto entre esses dois terminais, masvirtually, Eles estão dentro short um com o outro.

No circuito mostrado acima, o terminal de entrada não inversor é conectado ao aterramento. Isso significa que zero volts é aplicado ao terminal de entrada não inversor do amplificador operacional.

De acordo com virtual short concept, a tensão no terminal de entrada inversora de um amplificador operacional será zero volts.

o nodal equation no nó deste terminal é como mostrado abaixo -

$$ \ frac {0-V_i} {R_1} + \ frac {0-V_0} {R_f} = 0 $$

$$ => \ frac {-V_i} {R_1} = \ frac {V_0} {R_f} $$

$$ => V_ {0} = \ left (\ frac {-R_f} {R_1} \ right) V_ {t} $$

$$ => \ frac {V_0} {V_i} = \ frac {-R_f} {R_1} $$

A relação entre a tensão de saída $ V_ {0} $ e a tensão de entrada $ V_ {i} $ é o ganho de tensão ou ganho do amplificador. Portanto, ogain of inverting amplifier é igual a $ - \ frac {R_f} {R_1} $.

Observe que o ganho do amplificador inversor está tendo um negative sign. Indica que existe uma diferença de fase de 180 ⁰ entre a entrada e a saída.

Amplificador não inversor

Um amplificador não inversor recebe a entrada por meio de seu terminal não inversor e produz sua versão amplificada como saída. Como o nome sugere, este amplificador apenas amplifica a entrada, sem inverter ou alterar o sinal da saída.

o circuit diagram de um amplificador não inversor é mostrado na figura a seguir -

No circuito acima, a tensão de entrada $ V_ {i} $ é aplicada diretamente ao terminal de entrada não inversor do amplificador operacional. Portanto, a tensão no terminal de entrada não inversora do amplificador operacional será $ V_ {i} $.

Usando voltage division principle, podemos calcular a tensão no terminal de entrada inversora do amplificador operacional, conforme mostrado abaixo -

$$ => V_ {1} = V_ {0} \ esquerda (\ frac {R_1} {R_1 + R_f} \ direita) $$

De acordo com virtual short concept, a tensão no terminal de entrada inversor de um amplificador operacional é a mesma da tensão em seu terminal de entrada não inversor.

$$ => V_ {1} = V_ {i} $$

$$ => V_ {0} \ esquerda (\ frac {R_1} {R_1 + R_f} \ direita) = V_ {i} $$

$$ => \ frac {V_0} {V_i} = \ frac {R_1 + R_f} {R_1} $$

$$ => \ frac {V_0} {V_i} = 1 + \ frac {R_f} {R_1} $$

Agora, a relação entre a tensão de saída $ V_ {0} $ e a tensão de entrada $ V_ {i} $ ou o ganho de tensão ou gain of the non-inverting amplifier é igual a $ 1 + \ frac {R_f} {R_1} $.

Observe que o ganho do amplificador não inversor está tendo um positive sign. Indica que não há diferença de fase entre a entrada e a saída.

Seguidor de tensão

UMA voltage followeré um circuito eletrônico, que produz uma saída que segue a tensão de entrada. É um caso especial de amplificador não inversor.

Se considerarmos o valor do resistor de feedback, $ R_ {f} $ como zero ohms e (ou) o valor do resistor, 1 como ohms infinitos, então um amplificador não inversor se torna um seguidor de tensão. ocircuit diagram de um seguidor de tensão é mostrado na figura a seguir -

No circuito acima, a tensão de entrada $ V_ {i} $ é aplicada diretamente ao terminal de entrada não inversor do amplificador operacional. Portanto, a tensão no terminal de entrada não inversora do amplificador operacional é igual a $ V_ {i} $. Aqui, a saída é conectada diretamente ao terminal de entrada inversora do opamp. Conseqüentemente, a tensão no terminal de entrada inversora do amplificador operacional é igual a $ V_ {0} $.

De acordo com virtual short concept, a tensão no terminal de entrada inversor do amplificador operacional é a mesma da tensão em seu terminal de entrada não inversor.

$$ => V_ {0} = V_ {i} $$

Portanto, a tensão de saída $ V_ {0} $ de um seguidor de tensão é igual à sua tensão de entrada $ V_ {i} $.

Então, o gain of a voltage follower é igual a um, uma vez que a tensão de saída $ V_ {0} $ e a tensão de entrada $ V_ {i} $ do seguidor de tensão são iguais.