Especificações do Amplificador Operacional e Parâmetros da Ficha Técnica.
Entenda os parâmetros e especificações da folha de dados para amplificadores operacionais para que o amplificador operacional correto possa ser selecionado.
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Tutorial de amplificador operacional inclui:
Introdução | Ganho do amplificador operacional | Largura de banda | Taxa de subida do amplificador operacional | Nulidade de deslocamento | Impedância de entrada | Impedância de saída | Amplificador operacional de feedback de corrente | Compreensão das especificações | Como escolher um amplificador operacional | Resumo dos circuitos de amplificador operacional |
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Entender o que as especificações do amplificador operacional significam que estão escritas nas folhas de dados é a chave para saber qual desempenho eles fornecerão e selecionar o amplificador operacional certo para qualquer circuito eletrônico específico.
Como qualquer componente eletrônico, os amplificadores operacionais têm seu desempenho definido em fichas técnicas – estas carregam uma variedade de especificações e parâmetros que definem o desempenho, e a partir delas deve ser possível identificar se determinado dispositivo será adequado para uma determinada aplicação.
Alguns amplificadores operacionais são ideais para aplicações gerais, enquanto outros chips de amplificadores operacionais foram projetados para fornecer níveis específicos de desempenho em algumas áreas. Os projetistas de chips precisam equilibrar o custo e várias áreas conflitantes de desempenho e, portanto, não é possível fornecer um único chip que atenda a todos os requisitos.
A tabela abaixo fornece detalhes de algumas das principais especificações e parâmetros encontrados nas folhas de dados de amplificadores operacionais.
| ESPECIFICAÇÕES COMUNS DO AMPLIFICADOR OPERACIONAL E PARÂMETROS DA FOLHA DE DADOS | ||
|---|---|---|
| ESPECIFICAÇÃO | ESPECIFICAÇÃO DO AMPLIFICADOR OPERACIONAL / DETALHES DOS PARÂMETROS | |
| φm | Margem de fase | Esta especificação é o valor absoluto do deslocamento de fase em malha aberta entre a saída e a entrada inversora na frequência na qual o módulo da amplificação em malha aberta é unitário. |
| Am | Margem de ganho | Este parâmetro é frequentemente visto em folhas de dados e é o recíproco da amplificação de tensão em malha aberta na frequência mais baixa na qual a mudança de fase em malha aberta é tal que a saída está em fase com a entrada inversora. |
| A V | Amplificação de tensão de sinal grande | Este parâmetro é uma das especificações comumente usadas. É a razão da oscilação da tensão de saída pico a pico para a mudança na tensão de entrada necessária para acionar a saída para sinais grandes. |
| A VD | Ganho de tensão diferencial | Este parâmetro é a razão da mudança na tensão de saída para a mudança na tensão de entrada diferencial produzindo-a com a tensão de entrada de modo comum mantida constante. isto é, este é o ganho para uma diferença de tensão entre as entradas inversoras e não inversoras. |
| Largura de banda de ganho de unidade | Este parâmetro é a largura de banda para a qual a amplificação da tensão em malha aberta é maior que a unidade, ou seja, a frequência na qual o ganho cai para a unidade. | |
| C i | Capacitância de entrada | Esta é a capacitância entre os terminais de entrada com qualquer entrada aterrada. |
| CMMR | Taxa de rejeição de modo comum | Este é um parâmetro ou especificação particularmente importante para aplicações onde apenas a amplificação diferencial é necessária. Isso pode ser necessário para aplicações de baixo sinal onde um drive diferencial é usado para reduzir a captação de ruído de modo comum. CMMR é a razão de amplificação de voltagem diferencial para amplificação de voltagem de modo comum. Isso é medido determinando a razão de uma mudança na tensão de modo comum de entrada para a mudança resultante na tensão de compensação de entrada. |
| GBW | Produto de ganho de largura de banda | Este parâmetro de especificação do amplificador operacional é o produto do ganho de tensão de malha aberta e a frequência na qual é medido. |
| I CC+ , I CC- | Fornecimento de corrente | Este parâmetro de especificação representa a corrente de alimentação nos terminais V CC+ ou V CC- do circuito integrado do amplificador operacional, ou seja, os níveis de corrente positivo e negativo do trilho de alimentação. |
| I IB | Corrente de polarização de entrada. | Como os transistores de entrada do amplificador operacional requerem polarização, uma certa corrente, por menor que seja, é necessária para que eles funcionem. Esta especificação detalha a quantidade de corrente necessária e é definida como a corrente média nos dois terminais de entrada com a saída em um determinado nível. |
| I OL | Corrente de saída de baixo nível | Este parâmetro define a corrente de saída que o dispositivo pode fornecer. Os valores máximos serão fornecidos na especificação e estes não devem ser excedidos. Acima dos limites a corrente irá limitar. |
| P D | Dissipação total de energia | Esta é a dissipação total de energia no dispositivo e é igual à potência fornecida ao dispositivo, menos qualquer energia fornecida à carga. O máximo de dissipação de energia não deve ser excedido, caso contrário o dispositivo ficará muito quente e isso poderá danificar o dispositivo. Operar em altas temperaturas é conhecido por aumentar as taxas de falha. |
| ri | Resistência de entrada | Este parâmetro de especificação é a resistência entre os dois terminais de entrada do amplificador operacional com um terminal aterrado. |
| r id | Resistência de entrada diferencial | Este parâmetro é a pequena resistência do sinal entre dois terminais de entrada não aterrados do amplificador operacional. |
| r o | Resistência de saída | Esta é a resistência de saída do dispositivo op amp medido entre o terminal de saída e o terra. Observe que, embora o dispositivo tenha uma baixa resistência de saída, sua capacidade de acionamento atual é limitada e não o habilitará a acionar cargas de baixa impedância. |
| SR | Taxa de giro | Este é o tempo necessário para a saída mudar para uma determinada entrada. Como a saída é incapaz de seguir totalmente a forma de onda de entrada e sua velocidade é limitada, há uma taxa máxima na qual ela pode mudar. O parâmetro da taxa de variação é normalmente cotado em volts por µs ou às vezes volts por ms para amplificadores operacionais. |
| THD+N | Distorção harmônica total mais ruído | Estas especificações definem a relação entre a tensão de ruído RMS e a distorção harmônica RMS em volts dos sinais fundamentais para a tensão RMS total na saída. Representa o total de produtos indesejados na saída. Como razão, normalmente é expresso como um valor em dB. |
| VI _ | Faixa de tensão de entrada | Esta é a faixa de tensão sobre a qual o amplificador operacional pode operar. Se este parâmetro for excedido, isso pode causar mau funcionamento do amplificador operacional ou pode causar danos. |
| VIO _ | Tensão de compensação de entrada | Este parâmetro é a tensão CC que deve ser aplicada entre os terminais de entrada para fornecer uma tensão de saída CC igual a zero. Se ambas as entradas fossem aterradas, a tensão de saída do amplificador operacional não seria zero – há um pequeno deslocamento. Esse deslocamento pode ser um problema com circuitos que exigem tensões CC precisas. |
| V n | Tensão de ruído de entrada equivalente | Todos os amplificadores operacionais geram algum ruído. Este parâmetro de especificação define o desempenho de ruído do amplificador operacional. É a tensão de uma fonte de tensão ideal colocada em série com os terminais de entrada que representa o ruído gerado internamente. |
| V OM | Variação máxima de tensão de saída de pico | Este parâmetro de especificação op am é a tensão de saída máxima positiva ou negativa que pode ser obtida sem o corte da forma de onda e quando a tensão quiescente CC é zero. |
| V O(PP) | Máxima oscilação de tensão de saída pico a pico | Esta é a tensão máxima de pico a pico que pode ser obtida sem corte de forma de onda com uma tensão quiescente CC de zero. |
| Zic _ | Impedância de entrada do modo comum | Como a entrada de um amplificador operacional não é apenas resistiva, geralmente é mais conveniente considerar a impedância de entrada. Este parâmetro é a soma da pequena impedância do sinal entre cada terminal de entrada e o terra. |
| Z o | Impedância de saída | Como o circuito de entrada do amplificador operacional, a saída também é complexa e este parâmetro representa a pequena impedância do sinal entre o terminal de saída e o terra. |
Entender o que essas especificações significam ajudará a fazer a seleção do amplificador operacional certo para a aplicação ou circuito em questão – como qualquer outro componente, é necessária uma consideração cuidadosa para garantir que a escolha ideal seja feita, embora muitas vezes as várias especificações possam precisar ser balanceado para obter o componente eletrônico certo para o trabalho.
Estas são algumas das especificações de amplificadores operacionais mais importantes e amplamente utilizadas que serão mencionadas nas folhas de dados que mostram todos os diferentes parâmetros dos amplificadores operacionais.
Embora muitas vezes seja possível e bastante aceitável escolher um amplificador operacional de uso geral de baixo custo, há alguns casos em que um melhor desempenho pode ser necessário e um amplificador operacional de desempenho mais alto pode precisar ser selecionado. Compreender as especificações permite que a escolha certa seja feita.
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