Descreva como a adição do resistor de feedback (Rf ou R2) em paralelo com o capacitor e o resistor de compensação de bias (Rbias) no terminal não-inversor mitigam esse problema e garantem um ponto de operação estável. O resistor de feedback paralelo limita o ganho DC do circuito a um valor finito (R2/R1), impedindo a saturação. O resistor de compensação de bias, por sua vez, ajuda a equilibrar as quedas de tensão causadas pelas correntes de bias nos terminais de entrada, minimizando a deriva da saída.
Passo 1
Nesse circuito temos um filtro passa-altas implementado com um amplificador operacional em que o capacitor de entrada em série com
bloquearia o componente DC. Sem caminho de realimentação para DC, o ganho em zero hertz fica infinito e o amplificador tende a saturar. Para evitar isso, adicionamos em paralelo com o capacitor um resistor de feedback
(às vezes chamado de
) e, no terminal não-inversor, um resistor de compensação de bias
. Vamos ver como cada um age para estabilizar o ponto de operação.
Passo 2
O resistor de feedback
em paralelo com o capacitor cria um caminho de realimentação para o sinal DC, pois à frequência zero o capacitor se comporta como circuito aberto. Nesse caso, toda a realimentação passa por
e o ganho em DC torna-se finito, valendo
Em vez de infinito, o ganho DC limitado impede que pequenos offsets ou correntes de bias façam o amplificador sair da região linear e saturar suas saídas.
Passo 3
As correntes de bias nos terminais do amplificador geram quedas de tensão sobre as resistências de entrada, o que pode deslocar o ponto de operação e causar deriva na saída. Para equilibrar essas quedas, colocamos no terminal não-inversor um resistor
escolhido de modo que
Assim, ambos os terminais “veem” a mesma resistência DC, e as quedas de tensão por corrente de bias ocorrem de forma simétrica, cancelando-se mutuamente e minimizando o offset de saída.
Passo 4
Com o ganho DC finito imposto por
e a simetria de impedâncias garantida por
, o amplificador mantém-se na região linear sem saturar e não apresenta deriva significativa da saída. Dessa forma, o ponto de operação fica estável tanto para sinais AC (filtrados acima da frequência de corte) quanto para DC (mantido em zero).
Resposta
O resistor de feedback
em paralelo com o capacitor limita o ganho DC a
, evitando a saturação. O resistor de compensação de bias
, escolhido igual a
, equilibra as quedas de tensão causadas pelas correntes de bias nos dois terminais, minimizando o offset de saída e garantindo um ponto de operação estável.