Amplificador Não-Inversor: Construa, Teste e Domine o Controle de Ganho de Amp-Op

PEÇAS E MATERIAIS

• Amplificador operacional: modelo 1458 ou 353 (Radio Shack catálogo # 276‑038 / # 900‑6298)
• Três baterias de 6 V
• Dois potenciômetros lineares de 10 kΩ (Radio Shack catálogo # 271‑1715)

REFERÊNCIAS CRUZADAS

Lessons In Electric Circuits, Volume 3, Capítulo 8: “Amplificadores Operacionais”

OBJETIVOS DE APRENDIZADO

• Demonstrar o uso de um amp-op como amplificador single-ended.
• Ilustrar como realimentação negativa dividida define ganho controlável.

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO

ILUSTRAÇÃO

INSTRUÇÕES

O circuito difere de um simples seguidor de tensão apenas no caminho de realimentação: em vez de uma conexão direta, um potenciômetro divisor de tensão (R₂) realimenta uma fração da saída para a entrada inversora. Essa configuração força o amp-op a levar sua saída a um valor que mantém a tensão diferencial de entrada próxima de zero, produzindo um ganho de tensão definido pela posição do potenciômetro.

Ajuste R₂ aproximadamente na posição central. O ganho deve ser próximo de 2. Meça as tensões de entrada e saída em vários ajustes do potenciômetro de entrada (R₁). Em seguida, mova R₂ para uma nova posição e repita as medições. Para cada ajuste de R₂, a razão saída/entrada permanece constante.

Como a tensão de saída varia na mesma direção da entrada, o amplificador é classificado como não-inversor. Se a saída variasse em sentido oposto à entrada, seria um amplificador inversor. Essa configuração simples permite amplificação precisa e ajustável sem a complexidade do projeto com transistores discretos.

Experimente variando R₂ para encontrar os ganhos máximo e mínimo atingíveis. Considere: Qual é o menor ganho alcançável com esta configuração e por quê?

SIMULAÇÃO POR COMPUTADOR

Esquemático SPICE com números de nós:

Netlist (crie um arquivo de texto contendo o seguinte exatamente):

 Noninverting amplifier
vinput 1 0
r2 3 2 5k
r1 2 0 5k
rbogus 1 0 1meg
e1 3 0 1 2 999meg
rload 3 0 10k
.dc vinput 5 5 1
.print dc v(1,0) v(3,0)
.end 

Com R₁ = R₂ = 5 kΩ, a simulação representa a posição central (50 %). Para emular uma posição de 75 %, defina R₂ = 7,5 kΩ e R₁ = 2,5 kΩ.

PLANILHA RELACIONADA

• Planilha de Circuitos Amplificadores de Tensão Inversores e Não-Inversores com Amp-Op