Melhor resposta
Aqui está um pouco dos meus estudos de nível 3 ..
On the op – circuito amplificador desde que tenhamos duas entradas de -12v e + 12v. A saída do amplificador operacional é limitada pela fonte de alimentação, não podemos extrair mais do que a fonte coloca. Neste caso, o amplificador operacional só pode fornecer 24 Vpp na situação ideal. Mas, na prática, o amplificador operacional provavelmente não será capaz de produzir exatamente 24 Vpp. O ponto onde a saída não pode se tornar maior é chamado de ponto de saturação.
Para controlar o ganho do amplificador operacional, há um resistor de feedback usado neste circuito. Se você simplesmente inserir sinais no amplificador operacional sem um resistor de feedback, ele saturará nos trilhos de alimentação, pois amplifica a diferença de tensão entre os pinos + e -. Isso ocorre porque um amplificador operacional ideal tem ganho infinito. (Na realidade, o ganho não é infinito, mas ainda é muito alto). Portanto, o feedback faz parte da saída amplificada da entrada, de modo que o ganho é muito mais restrito pelo feedback que é muito mais previsível do que o ganho de malha aberta, que é mais difícil de controlar. Portanto, o feedback é usado para:
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Definir qual será a tensão dos amplificadores operacionais. (Para controlar o ganho)
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Opõe-se ou subtrai dos sinais de entrada, dando-lhe muitas vantagens no projeto e estabilização de sistemas de controle
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Se a saída do sistema mudar por qualquer motivo, o feedback negativo afetará a entrada de forma a neutralizar a mudança.
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Têm efeitos de redução da distorção, ruído, sensibilidade a mudanças externas, bem como melhorar a largura de banda do sistema e impedâncias de entrada e saída.
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Reduz o ganho de tensão.
Concluindo, se tivermos um amplificador operacional com entradas de +12 e -12 volts com o ganho de tensão dado de 100 (Av = R2 / R1) por causa do R2 (100KΩ) e R1 (1kΩ) a tensão de entrada máxima que poderíamos usar para este circuito é 120Mvp o que nos daria nosso máximo de 12vp de saída em uma situação ideal (na realidade para um amplificador operacional como 741 a tensão máxima de entrada seria em torno de 110Mvp, o que lhe daria o valor máximo de saída de cerca de 22Vpp). Portanto, se você aplicar 200mvp, a saída do amp op entrará em saturação, já que a saída necessária desta entrada seria 20vp, o que excede o Vcc de 12 Volts.
A distorção também pode ocorrer ao aumentar o ganho de op – amp, pois reduz a largura de banda (frequência) do op – amp devido ao produto de ganho de largura de banda (GBP). Relativamente, quando você está alterando um desses parâmetros, você precisa verificar o outro, pois isso poderia causar distorção quando a largura de banda ou ganho mudar.
Resposta
Para responder a isso, temos para fazer algumas suposições idealizadoras (portanto, nosso amplificador operacional não ideal tem algumas propriedades ideais). Para começar, assumirei que
- A saída pode oscilar de -10 V a + 15 V,
- As entradas podem estar em qualquer potencial entre -10 V e + 15V e
- O ganho de malha aberta é constante abaixo dos limites operacionais acima.
Nenhum amplificador operacional fisicamente confiável atende a essas condições, embora alguns dos os melhores op-amps com rail-to-rail entradas e saídas chegam muito perto.
Em seguida, lembramos que os amplificadores operacionais são diferenciais amplificadores : a saída é igual ao ganho de malha aberta multiplicado pelo potencial diferença entre as entradas inversora e não inversora, não nos potenciais absolutos em qualquer entrada (contanto que o potencial em qualquer entrada não exceda os trilhos de alimentação):
Vout = Aol * Vdif.
Se ambas as entradas forem e em potenciais iguais, a tensão de saída é 0V. Então, vamos primeiro supor que ambas as entradas estão em -10V. para obter a saída para + 15V, temos que aumentar a entrada não inversora em 15/20000 = 750uV (para -9,999925V). Se, em vez disso, deixarmos a entrada não inversora em -10 V, podemos obter uma saída de -10 V aumentando a entrada inversora em 10/20000 = 500uV (para -9,9995 V).
Da mesma forma, se ambas as entradas estão em + 15V a saída será em 0V. Neste caso, para obter a saída de + 15V, temos que diminuir a entrada inversora em 750uV (para 14,99925V), e para obter uma saída de -10V deixaríamos a entrada inversora em + 15V e diminuiríamos a entrada não inversora em 500uV (a 14.9995V).
Existem outras maneiras de responder a essa pergunta, especialmente se um amplificador operacional real estiver sendo usado. Na prática, raramente usamos amplificadores operacionais em malha aberta, particularmente porque o ganho em malha aberta nunca é constante. É muito mais prático usar loops fechados com feedback negativo para obter ganho estável.