Um amplificador não inversor com um ganho de 200 usa um Amp. Op. com uma tensão de offset de entrada de
. Calcule a saída quando a entrada for de
, em volts.
Passo 1
O enunciado dá um amplificador não inversor com ganho igual a
e um amplificador operacional que possui tensão de offset de entrada de
. A entrada aplicada é
(volts). O que se pede: calcular a tensão de saída
em volts quando a entrada for essa senóide. Informações relevantes:
- Ganho do amplificador não inversor:
. - Tensão de offset de entrada:
. - Sinal de entrada:
(volts).
Passo 2
Entendendo como o offset afeta a saída (aula curta e prática).
- A tensão de offset de entrada
é uma pequena tensão contínua que se soma efetivamente à entrada do amplificador operacional. Em termos práticos, o amplificador “vê” uma entrada equivalente . - O amplificador com ganho
multiplica essa entrada total. Assim, uma boa aproximação para a saída é
Aqui:
-
é a tensão de saída em volts. -
é o ganho do estágio (adimensional). -
é a entrada real (neste caso senóide). -
é a tensão de offset de entrada (pode ser positiva ou negativa).
Explicação amigável: pense que além do sinal que você quer amplificar, o amp-op tem uma pequena “falha” que é um deslocamento DC de até
. Esse deslocamento também é amplificado pelo mesmo ganho.
Passo 3
Aplicando a fórmula ao nosso caso: substituir
e
:
Passo 4
Converter a tensão de offset de milivolts para volts antes de multiplicar:
Agora calcular os termos separadamente:
- Amplificação do sinal desejado:
Portanto o termo senoidal na saída é
.
- Amplificação do offset:
Portanto o termo de offset na saída é
.
Passo 5
Juntando os termos, a saída fica
Interpretação prática:
- Na melhor das hipóteses, se o offset for
, . - Na pior (offset negativo),
. - Ou seja, a senóide de amplitude
V é deslocada verticalmente por até V causado pelo offset do amp-op.