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Amplificador Operacional
Aula 06: Amplificador  Diferencial de Instrumentação
Referencia
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 . Como Vs'=Vs então a saida do circuito da Figura 1 é dado por:



Nessa expressão:



É o ganho diferencial de tensão.

    Na pratica não precisamos 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  precisamos nos preocupar com o 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).
 


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.

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 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
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