De acordo com a equação abaixo responda:
Supondo que para o amplificador projetado no item anterior apresente e , qual será o intervalo de para que este opere na região linear?
Passo 1
Primeiro, vamos entender o que a questão está nos pedindo. Temos a seguinte equação que relaciona as tensões de saída e de entrada de um amplificador:
Nos foi dado que e . Queremos descobrir qual deve ser o intervalo de para que o amplificador opere na região linear. Para isso, precisamos saber o que significa a “região linear” de um amplificador e quais parâmetros ela depende.
Passo 2
Vamos começar substituindo os valores de e na equação para simplificar:
Calculando os termos:
Então:
Distribuindo o sinal negativo:
Passo 3
Agora, para que o amplificador opere na região linear, a tensão de saída deve estar dentro de certos limites definidos pela alimentação do amplificador. Geralmente, um amplificador é alimentado por uma fonte dual, como , mas se não for especificado, podemos seguir com esse valor padrão.
Portanto, para manter o amplificador na região linear:
Passo 4
Vamos substituir a expressão de que encontramos:
Agora, vamos resolver essas duas desigualdades separadamente para encontrar o intervalo de .
Passo 5
Primeira Desigualdade:
Vamos isolar :
Adicione 32 aos dois lados:
Divida por -6 e lembre-se de inverter o sinal da desigualdade:
Segunda Desigualdade:
Isolando :
Adicione 32 aos dois lados:
Divida por -6 e inverta o sinal da desigualdade:
Resposta
Para que o amplificador opere na região linear, a tensão precisa estar no intervalo:
Isso garante que a tensão de saída permaneça dentro dos limites de , evitando a saturação do amplificador e mantendo seu funcionamento na região linear.