O circuito a seguir é conhecido como amplificador de instrumentação. Suponha que:
.
Se fosse aplicada uma diferença de potencial
entre os eletrodos 1 e 2 , qual seria o ganho da amplificaçāo na saida
?
Faça a dedução da equação literal do ganho em questão. Então, substitua os valores das resistências e determine o ganho numérico.
Faça a dedução da equação literal do ganho em questão. Então, substitua os valores das resistências e determine o ganho numérico.
Passo 1
Beleza, o que temos aqui é um amplificador de instrumentação (aquele circuito com 3 op-amps).
Conteúdo: amplificador não-inversor, amplificador diferencial e como eles se combinam para formar um INA.
O que vamos precisar:
Conteúdo: amplificador não-inversor, amplificador diferencial e como eles se combinam para formar um INA.
O que vamos precisar:
- Saber a fórmula de ganho de um amplificador não-inversor:
- Saber a fórmula de ganho de um amplificador diferencial:
- Entender que o INA é a série desses dois blocos.
Passo 2
Primeiro estágio: dois amplificadores não-inversores que compartilham um resistor de ganho
.
Cada um tem um resistor de feedback e um resistor de entrada “virtual” ligado ao outro op-amp, que é esse
.
Resultado: o ganho comum desse par é
Cada um tem um resistor de feedback
Resultado: o ganho comum desse par é
Aqui explicando devagar: o 2 aparece porque o resistor
Passo 3
Segundo estágio: amplificador diferencial formado pelos resistores
e
.
A versão clássica dá ganho
A versão clássica dá ganho
Isso acontece porque, no diferencial, a proporção entre o resistor de realimentação (
Passo 4
Como o sinal sai do primeiro estágio com ganho
e depois passa pelo diferencial com ganho
, o ganho total do INA é simplesmente
Agora é só inserir os valores:
-
-
-
-
Passo 5
Substituindo:
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Resposta
O ganho do amplificador de instrumentação vale aproximadamente