Circuitos AC Amplificadores Operacionais

Em um sistema de áudio, o circuito de filtro processa o sinal de áudio amplificado de um amplificador, atenuando fortemente os componentes do sinal com baixas frequências.

Considere o circuito de filtro mais simples que consiste em um amplificador operacional em uma configuração inversora acoplado aos resistores R₁ e R₂ e ao capacitor C₁. Qual é o sinal de saída resultante para um sinal de entrada conhecido?

A impedância do capacitor é calculada usando a frequência angular derivada da expressão no domínio do tempo para a tensão de entrada.

O circuito equivalente no domínio da frequência representa o sinal de entrada na forma polar e as impedâncias Z₁ e Z₂. A impedância Z₂ corresponde à combinação paralela do capacitor C₁ e do resistor R₂.

Aplicando a lei atual de Kirchoff e a lei de Ohm no nó produz uma equação nodal para um amplificador operacional ideal. Esta equação, quando reorganizada, indica que a relação entre a saída e a tensão de entrada é igual à razão negativa das impedâncias.

Ao substituir os valores conhecidos e calculados nesta equação, a tensão de saída é determinada na forma polar, que é então convertida no domínio do tempo.