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arrow_back Aula 09 - Amplificadores Operacionais - Aplicações

Amplificador inversor

O amplificador de ganho constante mais amplamente utilizado é o amplificador inversor. Este tem a entrada de sinal ligada ao terminal inversor por meio de um resistor R1, enquanto o terminal não inversor fica aterrado. Entre os terminais de saída e inversor, há um resistor R2. Este último é normalmente chamado resistor de realimentação, tendo em vista que liga a saída à entrada. O circuito pode ser visto na Figura 3. Note o resistor R2 ligando a saída do amplificador operacional de volta a sua entrada.

Figura 03 - Amplificador inversor
Amplificador inversor

Como já foi dito anteriormente, o amp-op possui alta impedância de entrada, de modo que a corrente que flui por R1 é desviada diretamente para R2. Aplicando a lei de Ohm, temos:

ViVeR1=(V0Ve)R2R2R1=V0VeViVe

Entretanto, a tensão  é o resultado da amplificação  da tensão diferencial de entrada, representada por , ou seja:

V0=A0VeVe=V0A0

Agora, vamos analisar a equação acima. Como o amplificador operacional possui um ganho de tensão muito elevado, temos que o valor de V0 será muito maior do que o valor de Ve. O que acontecerá com V0? Um número pequeno dividido por um número muito maior nos dá um número menor ainda, correto? Os cientistas conseguem provar que Ve é tão pequeno que se aproxima de 0!

Agora acompanhe o raciocínio, se Ve = 0, é como se ambas as entradas (inversora e não inversora) estivessem aterradas. Quando isso ocorre, dizemos que a entrada não inversora comporta-se como um terra virtual.

Voltando à expressão, temos:

R2R1=V0VeViVe=V00Vi0R2R1=V0Vi

A relação

V0Vi

reflete a amplificação do sinal efetivamente aplicado na entrada do circuito (Vi). Por ser um circuito composto por um resistor de realimentação entre a saída e a entrada (R2), essa relação é denominada ganho de tensão de malha fechada, que representamos por Av.

Dessa forma, o ganho do amplificador inversor é dado por:

Av=R2R1

O sinal negativo na fórmula do ganho reflete a inversão de fase que ocorre no sinal de saída em relação ao sinal de entrada.  Veja que agora podemos amplificar um sinal utilizando apenas dois resistores e um amplificador operacional! Veja o exemplo que se segue:

Dado o circuito da Figura 3, determine o ganho e a tensão de saída. Dados:

R1=1kΩ,R2=15kΩ,RL=10kΩ,Vcc=±12V,Vi=200mV

Trata-se de um amplificador inversor, cujo ganho de tensão é:

Av=R2R1Av=151031103Av=15

A tensão de saída, nesse caso, vale:

V0=AvViV0=15200103V0=3V

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