No capítulo anterior vimos a configuração de um circuito somador. Neste capítulo,
vamos estudar o amplificador diferencial ou também conhecido como amplificador
subtrator. Basicamente, é uma pequena modificação que fazemos no amplificador somador,
retirando a entrada não inversora do terra e ligando uma fonte de tensão em série
com um resistor. Com isso, usamos os amplificadores diferenciais sempre que temos
como objetivo amplificar a diferença entre dois sinais
2. O Amplificador Operacional Diferencial
Na Figura 45-01 abaixo, vemos o circuito de um amplificador diferencial. Lembre-se que as
correntes na entrada do amplificador operacional é igual a zero. Portanto,
para o nó Va, podemos escrever:
(V1 - Va) / R1 = (Va - Vo) / R2
Fazendo um rearranjo algébrico na equação acima, chegamos a:
Vo = [(R2 /R1) + 1] Va - (R2/R1) V1
Figura 45-01
Agora, fazendo o mesmo para o nó Vb, temos:
(V2 - Vb) / R3 = Vb / R4
Novamente, fazendo um rearranjo algébrico na equação acima, chegamos a:
Vb = [R4 /(R3 + R4)] V2
Mas, lembrando que Va = Vb e fazendo as devidas substituições
na equação que define Vo, conseguimos calcular qual será
a tensão de saída do circuito, ou:
eq. 45-01
Esta equação mostra que a primeira parcela,
- (R2 / R1) = - K1,
é devido ao ganho da entrada inversora e
a segunda parcela, K2, é devido ao ganho da entrada não inversora.
Logo, também pode-se escrever Vo como:
Vo = K1 V1 + K2 V2
Vamos analisar o caso particular, onde temos:
R4 / R2 = R3 / R1
Neste caso, podemos simplificar a equação final, tornando-a fácil de entender por que
este tipo de configuração é chamada de amplificador diferencial. Veja abaixo, como o
resultado final depende da diferença entre as tensões de entrada, multiplicada pelo
ganho de tensão à malha fechada do circuito, representada por R2 / R1.
eq. 45-02
Uma das características do amplificador diferencial, é ter a capacidade de rejeitar
sinais comuns às duas entradas. Caso isso aconteça, tem-se V1 = V2 e pela equação acima,
o resultado será Vo = 0, atingindo o objetivo do circuito.
