- Componentes necessários:
- Op-amp (amplificador operacional)
- Configuração do amplificador operacional de inversão
- Circuito adicionador inversor / amplificador somador funcionando:
- Análise de Circuito Adder Op-amp inversor:
Amplificadores operacionais (Opamp) tem muitas aplicações interessantes, e já criamos muitos circuitos usando amplificadores operacionais. Hoje vamos estudar mais uma aplicação do Opamp que é adicionar duas ou mais tensões de entrada e o circuito é chamado de amplificador somador ou Opamp Adder. Aqui, usaremos o LM358 Opamp para demonstrar o circuito do somador.
Componentes necessários:
- Amplificadores operacionais duplos LM358
- Resistor 1KΩ -4Nos
- Fonte de alimentação (para opamp + Vcc e -Vcc) 9 Vdc
- Duas fontes de tensão de entrada (sua soma deve ser <tensão de alimentação)
- DMM multímetro digital para teste
Antes de entrar em detalhes, aprenderemos primeiro sobre amplificadores operacionais e LM385.
Op-amp (amplificador operacional)
O LM358 é um amplificador operacional duplo de baixo ruído que possui dois comparadores de voltagem independentes. Este é um amplificador operacional de uso geral que pode ser configurado em muitos modos, como comparador, verão, integrador, amplificador, diferenciador, modo de inversão, modo de não inversão, etc.
Para saber mais sobre o LM358, vá até os vários circuitos do LM358 como amplificador e comparador.
Configuração do amplificador operacional de inversão
Aqui estamos construindo Adder circuito usando Inverting amplificador. Portanto, a fim de entender o circuito somador de inversor Opamp, temos que olhar primeiro como um inversor opamp funciona em configuração de malha fechada. O circuito de circuito fechado de inversor de amp op é muito útil e tem duas características mais importantes, o que torna um opamp para uso em várias aplicações e são as seguintes: -
Na configuração de malha fechada,
- Nenhuma corrente flui para os terminais de entrada
- A tensão de entrada diferencial é zero como V1 = V2 = 0 (terra virtual), OU o amp op tenta manter ambas as entradas no mesmo nível ou mesmo valor, mesmo se um dos terminais não estiver aterrado.
Abaixo está um circuito OpAmp de inversão de malha fechada que é um feedback negativo dado da saída para a entrada. E por causa desse feedback negativo, a tensão na entrada inversora torna-se igual à tensão na entrada não inversora, criando assim um aterramento virtual.
Sabemos das fórmulas de inversão de ganho de op-amp, Ganho (Av) = Vout / Vin = (Rf / Rin)
Circuito adicionador inversor / amplificador somador funcionando:
O circuito somador inversor é semelhante ao amplificador inversor acima, no qual as tensões de entrada são fornecidas ao terminal inversor e o terminal não inversor é aterrado, mas a diferença no circuito somador inversor é que ele tem várias entradas em seu terminal inversor. Abaixo está o circuito do circuito somador inversor com duas entradas na entrada inversora.
No circuito, o terminal não inversor é aterrado e, como visto na configuração de malha fechada, a tensão no ponto B será igual à tensão no ponto A, 0V. Portanto, a corrente I1 e I2 fluirá para o resistor Rf (o potencial mais alto) e não para o terminal inversor (o potencial mais baixo) do amplificador operacional. A tensão de saída obtida será a soma das entradas e será negativa por natureza, uma vez que as entradas são aplicadas ao terminal não inversor.
Aqui está a implementação prática do circuito somador Opamp usando LM358. Usamos duas baterias separadas (≈4 Vdc e ≈2,6 Vdc) para duas tensões de entrada e você pode ver a soma das duas tensões de entrada (6,89v) no multímetro na imagem abaixo.
Análise de Circuito Adder Op-amp inversor:
A equação de ganho para amplificador inversor é, Vout = (Rf / R) Vin
Aplicando KCL ao circuito, I1 + I2 = If (V1-0 / R1) + (V2-0 / R2) = (0-Vo / Rf) (V1 / R1) + (V2 / R2) = - Vo / Rf Vo = - Rf * { (V1 / R1) + (V2 / R2)} ……… Equação-1 Vo = - {(RfV1 / R1) + (RfV2 / R2)},
Se houver n entradas, então
Vo = - Rf * {(V1 / R1) + (V2 / R2) + ……….. + (V2 / Rn)}
Vamos considerar R1 = R2 = Rf = R
Vo = - (V1 + V2); quando R1 = R2 = Rf = R Vo = - (V1 + V2 …… + Vn); (para n número de entradas)
Isso é chamado somador inversor de ganho de unidade
E se R1 = R2 = R ≠ Rf então
Vo = - (Rf / R) (V1 + V2); Vo = - (Rf / R) (V1 + V2 …… + Vn); (para n número de entradas)
Portanto, no amplificador operacional, a tensão de saída é proporcional à soma das tensões de entrada.
Portanto, é assim que um amp op inversor em configuração de malha fechada com várias entradas pode ser usado como circuito amplificador Somador ou Somador. Da mesma forma, podemos construir o somador Op-amp com op-amp não inversor.