15.1 AmpOp Ideal

O AmpOp ideal constitui um modelo simplificado de um amplo conjunto de amplificadores de tensão actualmente existentes no mercado. Caracteriza-se pelas seguintes quatro propriedades (Figura 15.2):

(i) impedância de entrada infinita;

(ii) impedância de saída nula;

(iii) ganho de tensão infinito;

(iv) ausência de qualquer limitação em frequência e em amplitude.

Figura 15.2 AmpOp ideal

A principal consequência do conjunto de propriedades apenas enunciado é, na prática, a possibilidade de estabelecer um curto-circuito virtual entre os dois terminais de entrada do AmpOp. Com efeito, a existência de uma tensão finita na saída só é compatível com um ganho infinito desde que a diferença de potencial entre os dois terminais de entrada seja nula. A natureza virtual deste curto-circuito deve-se à coexistência de uma igualdade entre tensões sem ligação física entre terminais. Na Figura 15.3 ilustra-se o significado prático de um curto-circuito virtual.

Figura 15.3 Curto-circuito e massa virtual

Por exemplo, no caso da montagem em (a) a relação entre as tensões nos nós é

(15.1)

isto é, a tensão na saída do AmpOp segue a da fonte de sinal aplicada na entrada. Por outro lado, no caso da montagem representada em (b) verifica-se que

(15.2)

ou seja, que o terminal negativo do amplificador se encontra ao nível da massa, sem no entanto se encontrar fisicamente ligado a ela. Diz-se então que o terminal negativo do amplificador operacional constitui uma massa virtual.