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Enunciado

Elétrica - James W. Nilsson, Circuitos Elétricos- Ed: 10º - Capítulo 5.Problemas - Ex. 48a

O amp op no circuito amplificador não inversor da Figura P5.48 tem uma resistência de entrada de 560 kV, uma resistência de saída de 8 kV e um ganho de malha aberta de 50.000. Suponha que o amp op esteja operando em sua região linear.

a) Calcule o ganho de tensão (vo/vg).

b) Determine as tensões de entrada inversora e não inversora, vn e vp (em milivolts), se vg = 1 V.

c) Calcule a diferença (vp - vn) em microvolts quando vg = 1 V.

d) Determine a corrente, em picoampères, da fonte de tensão vg, quando vg = 1 V.

e) Repita (a)-(d) admitindo um amp op ideal.

Passo 1

E ai meus queridos? Tudo certinho?

Então vem comigo que no caminho eu explicooo

Vamos iniciar o circuito equivalente do amplificador

  1. Aplicando a lei das correntes de Kirchhoff no nó v n

v n 16 k + v n - v g 560 k + 240 k + v n - v o 200 k = 0

v n 16 k + v n - v g 800 k + v n - v o 200 k = 0

50 v n + v n - v g + 4 v n - v o = 0

= 55 v n - v g - 4 v o = 0   ( 1 )

Aplicando a lei das correntes de Kirchhoff ao nó v o

v o 20 k + v o - v n 2 00 k + v o - 5 × 10 4   ( v p - v n ) 8 k = 0

4999996 v n - 5 × 10 6 v p + 144 v o = 0             ( 2 )

Passo 2

Além disso, obtenhamos a seguinte relação do circuito

v p - v g 240 k = v n - v g 560 k + 240 k

800 v p - v g = 240   v n + v g

v p = 0.3 v n - 0.3 v g + v g

v p = 0.3 v n + 0.7 v g           ( 3 )

Passo 3

Substituindo a expressão (3) na (2)

4999996 v n - 5 × 10 6 [ 0.3 v n + 0.7 v g ] + 144 v o = 0

3499996 v n - 3500000 v g + 144 v o = 0           ( 4 )

Da expressão (1)

v n = v g + 4 v o 55           ( 5 )

Substituindo a expressão 5 na expressão 4

3499996 v g + 4 v o 55 - 3500000 v g + 144 v o = 0           ( 4 )

v o v g = 13.4924

Resposta

Assim, o ganho de tensão é

v o v g = 13.4924

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