Problema 45-3    Fonte:    Problema 5.39 - página 120 -    NILSSON & RIEDEL -    Livro: Circuitos Elétricos - 8ª edição - Ed. Pearson Education do Brasil - 2010.

O resistor R_x é ajustado para que o amplificador operacional ideal fique exatamente no ponto de saturação no circuito mostrado na Figura 45-3.1. Determine o valor de R_x em quilohms.

Solução do Problema 45-3

Inicialmente, se deve investigar se a tensão na saída será positiva ou negativa. Com isso, deve-se concluir se a tensão de saída na saturação será igual a 20 volts (caso seja positiva) ou igual a - 10 volts (caso negativa). Sabe-se, pelo circuito, que a tensão na entrada é negativa e igual a - 4 volts. Ao ser amplificada pela entrada inversora do amplificador operacional, obtém-se uma tensão positiva na saída. Então, conclui-se que V_o = 20 volts. Usando um divisor de tensão para calcular o valor de V_b e lembrando que V_i = -4 volts, obtém-se:

Também se sabe que, virtualmente, V_a = V_b = -0,8 volt. Como se conhece o valor da tensão de entrada, então é possível calcular a corrente que circula pelo resistor de 2 kΩ. Logo:

Ora, essa corrente é a mesma que circula por R_x. Assim, pode-se calcular o valor desse resistor, pois: