Diagrama de circuito de um amplificador operacional discreto simples.

Este artigo apresenta um amplificador operacional simples construído com cinco transistores e dois resistores. Pode ser útil para qualquer pessoa interessada em aprender como um amplificador operacional baseado em transistores funciona internamente.

É claro que o desempenho deste amplificador operacional está longe de ser impressionante — ele sofre com alta tensão de offset, alta corrente de polarização, baixo ganho em malha aberta, largura de banda estreita e um estágio de saída com desempenho ruim. Qualquer amplificador operacional comercial que custe 10 centavos terá um desempenho melhor. No entanto, como um circuito de componentes discretos, sua estrutura é simples o suficiente para servir como uma ótima ferramenta de aprendizado para aqueles que desejam entender o que acontece dentro de um amplificador operacional, em vez de tratá-lo como uma "caixa preta".

A maioria dos transistores de uso geral pode ser usada para construir este circuito. Selecionamos os transistores 2N3904 e 2N3906, juntamente com dois resistores de 1 kΩ. O circuito principal opera com uma fonte de alimentação de ±5 V. Um par de resistores de 10 kΩ fornece realimentação, configurando o circuito como um amplificador não inversor com ganho de 2 (6 dBV).

O artigo inclui resultados de simulação em LTspice baseados nos modelos de transistor padrão, bem como dados de medição reais do circuito físico. As medições confirmam que o circuito atinge o ganho esperado de 2. Para os testes em malha aberta, foi utilizado um transformador de isolamento para obter as medições necessárias.

Observe que, no esquema do LTspice, VOL é a fonte de tensão de teste para medir o ganho em malha aberta e, na configuração de medição real, o enrolamento secundário do transformador de isolamento está conectado ao mesmo ponto.

Espero que você goste de explorar este circuito!