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Amplificador Operacional
Aula 06: Amplificador Diferencial de Instrumentação
Aula 06: Amplificador Diferencial de Instrumentação
Referencia
UTILIZANDO ELETRÔNICA COM AO, SCR, TRIAC,SCR,555 Albuquerque e Seabra
UTILIZANDO ELETRÔNICA COM AO, SCR, TRIAC,SCR,555 Albuquerque e Seabra
1 Amplificador diferencial de instrumentação.
Uma das restrições do amplificador diferencial visto na aula 05 é o fato da sua impedância de entrada não ser muito alto, e mais ainda, os valores são diferente para as duas entradas sendo função de R1 e R2, não sendo adequado para muitas aplicações, como em instrumentação. Além disso o circuito tem um inconveniente muito grave: para variar o ganho é preciso variar o valor de duas resistências iguais (R2 ou R1).
O circuito da figura 1 além de apresentar uma altíssima impedância de entrada permite variar o ganho através de um a única resistência (RG).
Figura 1 - Amplificador diferencial de instrumentação "discreto"
1.1 Características
No circuito da Figura 1 a expressão da saída,Vs' em função das entradas V1, V2.é dada por:
Obs:A dedução dessa expressão pode ser feita usando o Teorema da Superposição de Efeito
Como nenhum dos pontos da saida Vs' é aterrado, é adicionado o circuito diferencial tradicional de ganho diferencial igual a 1, estudado na aula 05 .
É o ganho diferencial de tensão.
Na pratica não há necessidade de construir um amplificador de instrumentação com 3 AO's, pois o mesmo já se encontra integrado com os três AOs em um mesmo encapsulamento. A figura 2 mostra um exemplo deste amplificador, o ADC620, da Analog Devices, que permite variar o ganho através de um resistor externo RG entre os pinos 1 e 8. Como o amplificador vem perfeitamento balanceado de fabrica, não existe necessidade de fazer o ajuste de offset. A entrada inversora -IN (V1) é no pino 2 a não inversora +IN (V2) no pino 3. A alimentação positiva, VS (+VCC) no pino 7 e a negativa –VS (-VCC) pino 4. A saída OUTPUT (VS) no pino 6. O pino 5, REF, permite aplicar uma tensão CC que desloca a saída para valores positivos ou negativos. Pode ser usado para eventualmente corrigir offset (saída diferente de zero quando as entradas são iguais), normalmente é aterrada.
Figura 2: Exemplo de amplificador diferencial de instrumentação integrado AD620 - pinagem
2 Experiência: Amplificador diferencial de instrumentação com 3 AOs
2.1 Para o circuito da figura 3, calcule a máxima a mínima tensão saída VS e VS' ao variar RG. Anote os valores na tabela 1.
2.2 Abra o arquivo ExpAO_20 Amplificador Diferencial de Instrumentação, e identifique o circuito da figura 3. Meça a tensão de saída para cada um dos limites de RV.
.Anote os valores medidos na tabela 1.
Arquivo Multisim Live
Figura 3 - Amplificador diferencial de instrumentação com 3 AO's
Tabela 1: Amplificador diferencial de instrumentação - valores medidos e calculados
Valores Calculados | Valores Simulados | ||||||
| RV no mínimo | RV no máximo | RV no mínimo | RV no máximo | ||||
| Vs' | Vs | Vs' | Vs | Vs' | Vs | Vs' | Vs |
2. 3 Conclusões:
3 Experiência: Amplificador diferencial de instrumentação integrado
3.1 Para o circuito da figura 4 calcule a tensão na saída (Vs) para os valores de entrada da tabela 2. Em seguida abra o arquivo ExpAO_21 Amplificador Diferencial de Instrumentação Integrado (Multisim 14)e meça a tensão de saída para os valores de entrada da tabela 2.
Figura 4 - Amplificador Diferencial de instrumentação com AD 620
Tabela 2: Amplificador diferencial de instrumentação AD620 - Valores calculados e medidos da tensão de saída
| V1(V) | V2(V) | Vs(Calculado) (V) | Vs(Simulado)(V) |
| 2,55 | 2,5 | ||
| 2,5 | 2,55 | ||
2,5 | 2,5 |
2.5. Baseado nas medidas efetuadas escreva as suas conclusões.
Bibliografia:UTILIZANDO ELETRÔNICA COM AO, SCR, TRIAC,SCR,555 - Rômulo Oliveira Albuquerque e Antonio Carlos Seabra - Ed Erica