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Autor Tópico: Amp op diferença  (Lida 2077 vezes)

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Offline Kristey

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Amp op diferença
« em: 27 de Junho de 2014, 11:49 »
Boas, tou a estudar pelo sedra e cheguei aqui ao tópico dos amp ops que segundo eles dão resposta aos sinais diferentes que são aplicados aos terminais do amp op e rejeita os sinais que são comuns.

E dá um exemplo com um transdutor que tem um sinal pequeno que ate chegar ao amp op pode sofrer ruído nos condutores. E que por isso precisávamos de um amplificador de diferença.

Isto para mim não tem lógica e é confuso.
Ora visto que o sinal comum é o do transdutor e o possível ruído é que é o sinal diferente e este sim deveria ser rejeitado.
Não consigo passar esta parte desde ontem... Acho que não estou a fazer bem a assimilação disto e estou confuso.

Offline Kristey

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Re: Amp op diferença
« Responder #1 em: 27 de Junho de 2014, 12:17 »
Definitivamente tou extremamente confuso com esta matéria do ganho diferencial, CMRR, etc etc...

Offline msr

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Re: Amp op diferença
« Responder #2 em: 27 de Junho de 2014, 12:55 »
Se os sinais que pretendes amplificar têm amplitude muito pequena, ao ponto em que o ruido dos condutores afecta significativamente o sinal, entao provavelmente o que precisas é de um amplificador de instrumentação que têm CMRR elevado e permitem ganhos elevados.

http://en.wikipedia.org/wiki/Instrumentation_amplifier (mas o Sedra é infininamente melhor :D)
http://en.wikipedia.org/wiki/Operational_amplifier (vê algumas das imperfeições dos AMPOPs reais, quando usados individualmente)

Curiosidade: a tua área de formação está relacionada com electrónica?

Offline Kristey

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Re: Amp op diferença
« Responder #3 em: 27 de Junho de 2014, 14:31 »
Eng electrotécnica mas tenho uma professora fantástica (not)
A questao é mesmo essa perceber o calculo do CMRR da te sao diferencial  entre outras coisas sobre este tema. O próprio conceito faz me confusão (so amplificar as diferenças)

Offline msr

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Re: Amp op diferença
« Responder #4 em: 27 de Junho de 2014, 15:03 »
Em relação ao conceito...
A ideia é sempre amplificar a diferença. Já sabes que o ideal seria: Vo=A*(Vplus-Vminus) e também que o ideal não existe na realidade.
Pegando no exemplo do transdutor, supõe que tens um transdutor resistivo e um circuito tipo "divisor de tensão" em que a resistência que fica ligada à alimentação tem um valor fixo e a que liga ao GND é o teu transdutor. O ponto do meio é o que tu pretendes "processar" mas mesmo usando toda a gama do transtudor (o mais/menos deformado possível) obtens nesse ponto uma oscilação muito pequena e que pretendes amplificar (GND e "ponto do meio" ligados ao amplificador). Se experimentares usar um AMPOP podes conseguir o ganho que pretendes mas vais amplificar tambem o ruido na entrada e vais ter influencia significativa do Voffset na saída. Isto é, o ruido do sinal não se "cancela" com o do GND (como seria o ideal) porque tens baixo CMRR e a ordem de grandeza da amplitude do teu sinal não anda muito longe da do ruido. Se usares um amplificador de instrumentação, não tens nem o problema do Voffset nem o do ruido (ou melhor, tens mas poderá ser já negligenciável), e terás uma assim aproximação do caso ideal.

Para perceber o porquê destas imperfeições só estudando mesmo o "par diferencial" e perceber as suas equações matemáticas. Se não me engando, na altura estudei isso através de um livro da gulbenkian e achei bem explicado. O Sedra por vezes é massudo demais.

Offline Kristey

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Re: Amp op diferença
« Responder #5 em: 27 de Junho de 2014, 15:42 »
O sedra explica bem mas matematicamente aldraba um bocado as coisas (come passos intermédios)
E depois tem alguma palha. Má eu pensei que era por ser a versão brasileira.

Offline Kristey

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Re: Amp op diferença
« Responder #6 em: 26 de Março de 2015, 00:46 »
Bem quase um ano depois, volto a bater com isto e continuo com as minhas duvidas mesmo em relação ao contexto.

Vamos por partes:
Existe o ganho diferencial, e o ganho de modo comum.

Se eu tiver no V- (v1=sin(t))
E se tiver no v+ (v2=0)

Pela fórmula que tenho aqui no sedra, o
Vicm = (v1+v2)x1/2

Que lógica é que isto tem para estes sinais que "nada têm em comum"?

Offline Njay

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Re: Amp op diferença
« Responder #7 em: 26 de Março de 2015, 02:05 »
"Amplificação diferencial". É para casos em que tens por exemplo v1 = sin(t) + k, v2 = k, com k >> 1. O k é o valor DC de que te queres livrar, é o "modo comum" (digamos, "tensão comum" às entradas). Tu queres é amplificar a diferença (sin(t)) e ignorar a parte comum (k, um valor DC, constante).

Teoricamente tu queres só amplificar a diferença (sin(t)), e ter à saída A x sin(t). O problema é que, como nada é perfeito, o k (tensão de modo comum) acaba por "aparecer" na saída: A x (k x f + sin(t)), em que f representa uma fracção (<< 1), daí que o k tem uma influenciazinha no sinal de saída. Digamos que o ganho de modo comum é A x f, o ganho diferencial é A.

Acho que  não disse nenhuma bacorada ;)

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Offline jm_araujo

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Re: Amp op diferença
« Responder #8 em: 26 de Março de 2015, 09:37 »
É como disse o Njay.
O ganho em modo comum é um efeito parasita nos ampops, e que infelizmente nem sempre pode ser desprezado. Quando mais à frente explicarem a construção interna dos ampops dá para entender de onde surge (se bem me lembro muda o ponto de funcionamento do andar diferencial de entrada).

Como em muitos casos esses efeitos parasitas são simplificados para facilitar os cálculos, e Vcm e Acm são o produto dessa simplificação.

Em termos práticos em utilização num ampop V+ e V- vão ser sempre quase iguais (exceto se usado como comparador, e aí que se lixe o modo comum), pelo que nem é necessário fazer essa média.

(É o que me lembro de ampops, a memória pode estar um bocado enferrujada e meter calinadas pelas quais peço desculpa)

Offline Kristey

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Re: Amp op diferença
« Responder #9 em: 31 de Março de 2015, 18:20 »
Muito obrigado pelas vossas explicações penso que fiquei esclarecido.