A saída do Amplificador Operacional encontra-se pela fórmula: -Vo = Rf/R1 x Vi. Sendo que Vo é a tensão de saída, isto é, Output, Vi é a tensão de entrada - Input, Rf a resistência de referência e R1 é a resistência de entrada.

letra C

O que é esse circuito?

Esse é um amplificador operacional (ou "amp op", como é chamado) montado na configuração inversora.

• Vi: sinal de entrada (neste caso, 100 mV em corrente contínua – mVcc)

• R1: resistor entre a entrada e o amplificador

• Rf: resistor de realimentação (feedback), do tipo negativo

• Vo: sinal de saída (é o que a questão quer saber)

Como funciona um amplificador inversor?

Regras básicas do amplificador operacional ideal:

• A entrada positiva (+) está ligada ao terra (0 V).

• A entrada negativa (–) está conectada à entrada Vi por meio do resistor R1.

• A saída Vo se ajusta de forma que a tensão na entrada negativa (–) fique igual à da entrada positiva (+), que neste caso é 0 V (terra) → Isso se chama terra virtual (ou nó virtual).

Fórmula do amplificador inversor

A tensão de saída Vo é dada por:

Vo = - (Rf / R1) . Vi

Onde:

• Rf = resistor de feedback

• R1​ = resistor de entrada

• Vi​ = tensão de entrada

• O sinal negativo indica que a saída é invertida

Aplicando os valores da questão

Dados:

• R1=10 Ω

• Rf=50 Ω

• Vi=100 mV=0,1

Substituindo na fórmula:

Vo = - (50 / 10) . 0,1 = -5 . 0,1 = -0,5V

Convertendo para milivolts (mV):

−0,5 V = −500 mV

O valor de saída Vo é -500 mV.

Por que o sinal está invertido? O que significa "invertido"?

Um sinal invertido tem a mesma forma, mas está "espelhado" em relação ao zero. Por exemplo:

• Se a entrada é +100 mV, a saída será -500 mV

• Se a entrada for -100 mV, a saída será +500 mV

Por que isso acontece no circuito?

Veja o símbolo do amplificador operacional (amp op) na figura:

• Entrada + (não-inversora) está conectada ao terra (0 V)

• Entrada – (inversora) está conectada ao resistor R1, por onde chega o sinal Vi

Isso significa que o sinal está sendo aplicado na entrada inversora, e o amp op responde invertendo o sinal na saída para manter o ponto de equilíbrio (isso é uma propriedade dos amplificadores operacionais com realimentação negativa).

Resumo:

→ Se o sinal entra pela entrada negativa (–), a saída será invertida.

→ Se entrasse pela entrada positiva (+), a saída manteria a mesma polaridade.