O que é Amplificador operacional em instrumentação?

Um amplificador operacional (AmpOp) é um dispositivo eletrônico que amplifica um sinal elétrico de entrada para produzir um sinal de saída maior. Ele é amplamente utilizado em instrumentação, que é o ramo da engenharia que lida com a medição e controle de processos físicos. O AmpOp é um componente essencial em muitos circuitos eletrônicos, pois permite amplificar, filtrar, somar e subtrair sinais elétricos.

Como funciona um Amplificador operacional?

O AmpOp é composto por vários transistores e resistores interconectados, formando um circuito integrado. Ele possui duas entradas, uma entrada não inversora (+) e uma entrada inversora (-), e uma saída. O sinal elétrico de entrada é aplicado nas entradas do AmpOp e o dispositivo amplifica esse sinal de acordo com sua configuração interna. O sinal amplificado é então fornecido na saída do AmpOp.

Principais características de um Amplificador operacional

Existem várias características importantes a serem consideradas ao escolher um AmpOp para aplicações de instrumentação. Algumas das principais características incluem:

Ganho de tensão

O ganho de tensão é a capacidade do AmpOp de amplificar o sinal de entrada. É expresso como uma relação entre a tensão de saída e a tensão de entrada. Um AmpOp ideal tem um ganho de tensão infinito, mas na prática, o ganho de tensão é limitado.

Impedância de entrada

A impedância de entrada é a resistência oferecida pelo AmpOp ao sinal de entrada. Um AmpOp ideal tem uma impedância de entrada infinita, o que significa que ele não afeta o sinal de entrada. No entanto, na prática, a impedância de entrada é finita e pode afetar o sinal de entrada.

Impedância de saída

A impedância de saída é a resistência oferecida pelo AmpOp ao sinal de saída. Um AmpOp ideal tem uma impedância de saída zero, o que significa que ele não afeta o sinal de saída. No entanto, na prática, a impedância de saída é finita e pode afetar o sinal de saída.

Largura de banda

A largura de banda é a faixa de frequências em que o AmpOp pode amplificar o sinal de entrada com precisão. Um AmpOp ideal tem uma largura de banda infinita, mas na prática, a largura de banda é limitada.

Aplicações de um Amplificador operacional em instrumentação

O AmpOp é amplamente utilizado em instrumentação devido às suas características de amplificação e processamento de sinais. Algumas das aplicações comuns do AmpOp em instrumentação incluem:

Amplificação de sinais

O AmpOp é usado para amplificar sinais elétricos de baixa amplitude para níveis mais altos, tornando-os mais fáceis de medir e processar.

Filtragem de sinais

O AmpOp pode ser configurado como um filtro passa-baixa, passa-alta ou passa-banda para filtrar frequências indesejadas em um sinal.

Soma e subtração de sinais

O AmpOp pode ser usado para somar ou subtrair sinais elétricos, permitindo a combinação de vários sinais em um único sinal.

Conversão de sinais

O AmpOp pode ser usado para converter sinais de uma forma para outra, como converter um sinal analógico em um sinal digital.

Conclusão

Em resumo, um amplificador operacional é um dispositivo eletrônico amplamente utilizado em instrumentação para amplificar, filtrar, somar e subtrair sinais elétricos. Ele possui várias características importantes, como ganho de tensão, impedância de entrada, impedância de saída e largura de banda. O AmpOp tem diversas aplicações em instrumentação, incluindo amplificação de sinais, filtragem de sinais, soma e subtração de sinais, e conversão de sinais. Sua versatilidade e desempenho tornam o AmpOp uma ferramenta indispensável para engenheiros e profissionais da área de instrumentação.