Circuitos com Amplificadores Operacionais RRO e RRIO (ART3934)

Escrito por Newton C Braga

Nas aplicações modernas como as que envolvem vestiveis, IoT, comunicações long range, wireless e outras, amplificadores operacionais com características especiais são indispensáveis. Neste artigo coletamos uma série de circuitos com amplificadores operacionais RRO e RRIO, de tipos que podem ser encontrados na Mouser Electronics ( www.mouser.com ).

Os amplificadores operacionais RRO são tipos especiais cuja tensão de saída pode excursionar entre os valores da alimentação, o que não ocorre com os tipos comuns em que a faixa de excursões de saída é mais estreita.

Da mesma forma, no ART3929 (Conheça os Amplificadores Operacionais RRIO), existem tipos de amplificadores operacionais em que tanto a tensão de saída pode excursionar em toda a gama de tensões de alimentação como também ele aceita na sua entrada tensões na mesma faixa.

Na Mouser Electronics podem ser encontrados diversos tipos de RRO e RRIO que encontram aplicações principalmente nos projetos alimentados por bateria (Baixa Tensão). Selecionamos alguns circuitos de aplicações importantes.

Para mais informações sugerimos acessar o site da Mouser e na busca de componentes consultar diretamente o datasheet de cada um.

 

Conversor Tensão para Corrente com o OPA188 (RRO)

O amplificador operacional OPA188 da Texas Instruments é do tipo RRO sendo indicado para aplicações em instrumentação. Na figura 1 temos um circuito de um conversor “High Side” (lado positivo da alimentação) que converte tensões em correntes na faixa de 0 mA a 100 mA. A faixa de tensões de entrada é de 0 a 2 V. A tensão de alimentação é de 5 V. O datasheet deste amplificador está em: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa188-q1.pdf .

 

Figura 1
Figura 1

 

 

Amplificador Para Instrumentação (INA) com o OPA188-Q1

Esta é mais uma aplicação para o amplificador operacional OPA188-Q1, do tipo RRO da Texas Instruments com alimentação simétrica de 15 V. O circuito é um front-end de precisão com alta impedância de entrada e alta tensão para ser usado em instrumentação. Mais informações podem ser obtidas no datasheet em: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa188-q1.pdf  . Com o uso do INA159 o circuito fornece a atenuação que permite interfacear com conversores analógicos para digitais de 3,3 ou 5 V. A figura 2 mostra o circuito desta aplicação.

 

Figura 2
Figura 2

 

 

Amplificador Inversor Automotivo com o LMV551-Q1

Este amplificador operacional para uso automotivo da Texas Instruments é do tipo RRO e tem uma faixa passante para ganho unitário de 3 MHz. Especificado para operar com 2,7 e 5,5 V ele tem uma corrente de alimentação de apenas 37 uA. Na figura 3 temos o circuito e mais informações podem ser obtidas diretamente em seu datasheet em: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmv551-q1.pdf . O CMRR é de 93 dB e na aplicação da figura o ganho é 100. O invólucro deste componente é DCK de 5 pinos.

 

Figura 3
Figura 3

 

 

Filtro Sallen-Key Passa Baixas de 1 kHz com o LMV551-Q1

Sugerido no próprio datasheet da Texas Instruments, este filtro passa baixas tem as frequências determinadas pela rede de realimentação. Mais informações podem ser obtidas diretamente no datasheet em: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lmv551-q1.pdf . O circuito está na figura 4. O operacional é do tipo RRO.

 

Figura 4.
Figura 4.

 

 

Filtro Passa-Baixas com o Amplificador Operacional RRIO OPA316-Q1

O amplificador operacional OPA316-Q1 da Texas Instruments é do tipo CMOS com entrada e saída Rail-to-Rail (RRIO). Na figura 5 temos um circuito de filtro passa-baixas de 1 polo conforme sugerido no próprio datasheet do componente que pode ser acessado em: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa316-q1.pdf  . A fórmula para calcular os componentes em função da frequência é dada junto ao diagrama. O filtro é do tipo Sallen-Key.

 

Figura 5
Figura 5

 

 

Conversor de entrada simples para saída diferencial – OPA316-Q1

O circuito mostrado na figura 6 faz uso do amplificador operacional RRIO OIPA316-Q1 da Texas Instruments. O datasheet completo deste componente pode ser acessado em: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa316-q1.pdf  . O circuito converte uma entrada simples de 0,1 V a 2,4 V em uma saída diferencial de +/- 2,3 V usando uma fonte simples de 2,7 V. A faixa de tensões de saída é intencionalmente limitada para maximizar a linearidade.

 

Figura 6
Figura 6

 

 

Driver ADC com o Amplificador Operacional RRIO LTC6262

O circuito da figura 7, com o amplificador operacional RRIO LTC6261/6262 ou 6263 da Linear (Agora ANalog Devices) é indicado para operação como etapa de entrada de ADCs, O operacional de 30 MHz tem um consumo de apenas 240 uA e pode ser alimentado por tensões de 1,8 a 5,25 V. Este operacional é fornecido em invólucro TSOT-23 de 8 pinos e também term versões dual e quad.

 

Figura 7
Figura 7

 

 

Filtro Butterworth passa baixas de terceira ordem com o LTC6261

Temos na figura 8 um circuito de um filtro de terceira ordem Butterworth usando o amplificador operacional TLC6261 da Linear (Agora empresa da Analog Devices). O circuito opera com fonte simples de 3,3 V e os componentes das redes RF determinam a frequência de corte que, para os valores dados é de 100 Hz.

 

Figura 8
Figura 8

 

 

Driver em ponte para Amplificador de Fones com o LTC6261

O circuito da figura 9 é sugerido pela Linear (Agora Analog Devices) no próprio datasheet do componente que pode ser acessado no link https://www.mouser.com/ds/2/609/626123fa-1265818.pdf  . O circuito pode excitar diretamente um fone com alimentação de 3,3 V e a impedância do fone pode ficar entre 32 ohms e 300 ohms. A potência é de 100 mW.

 

Figura 9.
Figura 9.

 

 

No link https://www.mouser.com/Semiconductors/Amplifier-ICs/_/N-4frvm?Keyword=RRIO&FS=True  da Mouser Electronics o leitor encontrará uma vasta relação de amplificadores operacionais RRIO e digitando RRO na busca também deste tipo com acesso aos datasheets onde existem circuitos de exemplos de aplicação.