Enunciado

16- Usando a Figura 5.55 , elabora um problema para ajudar outros estudantes a entenderem como funciona um A O P na configuração inversor.

Passo 1

Vamos supor que a fonte de tensão V vale 10   V e R 3 = 20 k Ω ,   R 1 = 10   k Ω e R 4 = 20   k Ω ,   R 2 = 10   k Ω (é não to com muita criatividade hoje). E queremos saber o valor de tensão do amplificador operacional e os valores de i x e de i y na imagem.

Desenhando o circuito nós temos:

Onde a tensão na porta não inversora é igual na porta inversora e chamaremos ela de V a

Fazendo as equações de todas as correntes retratadas no circuito acima nós temos:

10 - V a = 10 k i x ( 1 )

V a - V o = 20 k i x ( 2 )

Pela malha acima do amplificador

E:

0 - V a = 10 k i 1 ( 3 )

V a - V o = 20 k i 1 ( 4 )

V o = 30 k 10 k V a = 3 V a ( 5 )

Pela malha de baixo.

E a soma das correntes em V o é:

i y = i 1 + i x

Pela equação ( 2 ) e ( 4 ) vemos que:

i 1 = i x

Portanto i y = 2 i x

Passo 2

Então chamando i x de i temos:

V a - 3 V a = 20 k i → V a = - 10 k i

Substituindo em ( 1 ) temos:

10 - 10 k i = 10 k i

i = i x = 500 μ A

Então:

i y = 1   m A

V a = - 10 k × 500 μ = - 5   V

V o = - 15   V

Resposta

i x = 500   μ A

i y = 1   m A

V o = - 15   V

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