Assuma que um amp-op tenha um ganho em aberto de 100.000. Se a entrada no terminal inversor é -3 mV e a entrada no terminal não-inversor é +1 mV , determine a amplitude da tensão de saída. Comente o resultado.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que o exercício está pedindo. Temos um amplificador operacional (amp-op) com um ganho em aberto de 100.000. As entradas são: no terminal inversor, -3 mV, e no terminal não-inversor, +1 mV. Nosso objetivo é calcular a amplitude da tensão de saída. Para resolver isso, vamos precisar usar a fórmula do ganho do amplificador operacional e entender como as entradas influenciam a saída.

Passo 2

O ganho em aberto ( Aol) de um amplificador operacional é definido como a relação entre a variação na tensão de saída ( Vout) e a diferença de tensão entre as entradas não-inversor ( V+) e inversor ( V-). A fórmula é:
Vout = Aol times (V+ - V-)

Passo 3

Vamos substituir os valores fornecidos na fórmula. Temos:
Aol = 100.000
V+ = +1,mV
V- = -3,mV
Substituindo na fórmula:
Vout = 100.000 times (1,mV - (-3,mV))

Passo 4

Primeiro, resolvemos a diferença das tensões de entrada:
1,mV - (-3,mV) = 1,mV + 3,mV = 4,mV
Então, a expressão fica:
Vout = 100.000 times 4,mV

Passo 5

Agora, multiplicamos o ganho pelo resultado da diferença de tensões:
Vout = 100.000 times 4,mV = 400.000,mV
Convertendo para volts:
400.000,mV = 400,V

Passo 6

No entanto, é importante comentar o resultado. Na prática, os amplificadores operacionais não conseguem fornecer uma tensão de saída tão alta como 400 V devido às limitações das fontes de alimentação que geralmente são muito menores (por exemplo, ±15 V). Isso significa que o amplificador operacional atingiria a saturação, onde a saída se aproxima dos limites máximos que a fonte de alimentação permite.

Resposta

A amplitude da tensão de saída é de aproximadamente 400 V. No entanto, na prática, o amplificador operacional saturaria, já que não consegue fornecer uma tensão tão alta devido às limitações das fontes de alimentação.

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