Refaça o Exemplo 1, usando o AOP real LM324 em vez do uA741.Exemplo 1Use o PSpice para res...

Refaça o Exemplo 1, usando o AOP real LM324 em vez do uA741.

Exemplo 1

Use o PSpice para resolver o circuito com amplificadores operacionais do Exemplo 2.

Solução: Usando o Schematics, desenhamos o circuito na Figura 2a como mostrado na Figura 1. Note que o terminal positivo da fonte de tensão vs é conectado ao terminal inversor (pino 2) através do resistor 10 kΩ, enquanto o terminal não inversor (pino 3) é aterrado conforme requisitado na Figura 2a. Da mesma forma, observe como o AOP é alimentado; o terminal positivo V+ da fonte de alimentação (pino 7) é conectado a uma fonte de tensão CC de 15 V, enquanto o terminal negativo V– da fonte de alimentação (pino 4) está conectado a –15V. Os pinos 1 e 5 foram deixados flutuando (em aberto), porque eles são usados para ajustar o offset, que não nos interessa neste capítulo. Além de acrescentar as fontes de alimentação CC ao circuito original na Figura 2a, também adicionamos os pseudocomponentes VIEWPOINT e IPROBE para medir, respectivamente, a tensão de saída vo no pino 6 e a corrente i necessária que passa pelo resistor de 20 kΩ.

Figura 1 Esquema para o Exemplo.

Após salvar o esquema, simulamos o circuito selecionando Analysis/Simulate e temos os resultados apresentados em VIEWPOINT e IPROBE. A partir dos resultados, o ganho de circuito fechado é

e i = 0,1999 mA, de acordo com os resultados obtidos analiticamente no Exemplo 2.

Exemplo 2

Um AOP 741 tem ganho de tensão de malha aberta igual a 2 × 105, resistência de entrada de 2 MΩ e resistência de saída de 50 Ω. O AOP é usado no circuito da Figura 2a. Determine o ganho de malha fechada, vo/vs. Determine a corrente i quando vs = 2 V.

Figura 2 Esquema para o Exemplo: (a) circuito original; (b) circuito equivalente.

Solução: Usando o modelo de AOP da Figura 3, obtemos o circuito equivalente da Figura 2a, conforme ilustrado na b. Em seguida, resolvemos o circuito da Figura 2b utilizando análise nodal. No nó 1, a LKC resulta em

Figura 3 O circuito equivalente a um AOP real.

Multiplicando por 2.000 × 103, obtemos

ou

 (1)

No nó O,

Porém, vd = –v1 e A = 200.000. Então

 (2)

Substituindo v1 da Equação (1) na Equação (2), temos

Esse é o ganho de malha fechada, pois o resistor de realimentação de 20 kΩ fecha o circuito entre os terminais de saída e de entrada. Quando vs = 2 V, vo = –3,9999398 V. A partir da Equação (1), obtemos v1 = 20,066667 μV. Portanto,

Fica evidente que trabalhar com um AOP real é enfadonho, já que estamos lidando com números muito grandes.

Se o mesmo AOP 741 do Exemplo for usado no circuito da Figura 4, calcule o ganho de malha fechada, vo/vs. Determine io quando vs = 1 V.

Figura 4 Esquema para o Problema.