Aplicações do VCA824 - Amplificador de Ganho Variável de Faixa Ultra Larga (ART795)

O mundo em que vivemos é analógico e nossos sentidos também operam desta forma. Assim, a eletrônica digital sozinha não pode existir se não existirem meios de se converter sinais analógicos em digitais e vice-versa. Por esse motivo, tão importantes como os circuitos digitais são os circuitos analógicos de apoio, destacando-se nesta categoria os amplificadores operacionais. Veja neste artigo algumas aplicações do VCA824, um Amplificador de Ganho variável da Texas Instruments.

A importância dos circuitos lineares na eletrônica digital moderna está no fato de que eles são elementos imprescindíveis no interfaceamento com o mundo real. Somos analógicos e o mundo em que vivemos é analógico assim, por mais que a eletrônica digital avance os circuitos lineares (analógicos) devem estar presentes e acompanhar a evolução exigida para o interfaceamento.

Nesse artigo tratamos de um circuito integrado linear desenvolvido pela Burr-Brown da Texas Instruments (www.ti.com) manifestando sua preocupação com essa linha de produtos.

Esse componente, denominado VCA824, consiste num amplificador de ganho variável numa faixa de 40 dB e linear em V/V com uma faixa passante ultra-ampla.

Esse componente tenha uma largura de faixa para pequenos sinais de 710 MHz, uma linearidade de 0,1 dB até 135 dB. A taxa de crescimento é de 2 500 V/us e a precisão no ajuste de ganho de 20 dB. A corrente de saída é de =/- 90 mA.

Dentre as aplicações que a Texas Instruments sugere temos os receptores diferenciais de linha, os equalizadores diferenciais, a compensação de amplitude de pulsos, atenuadores variáveis e filtros ativos sintonizáveis por tensão. Na figura 1 temos uma dessas aplicações que é um amplificador diferencial.

Figura 1 -Neste circuito, o resistor Rf de realimentação, determina a faixa de ganhos deste amplificador, pois é responsável pela realimentação.

Esse componente pode ser encontrado tanto em invólucro de 14 pinos como de 10 pinos. Na figura 2 temos o invólucro de 14 pinos.

Figura 2

Na figura 3 temos um gráfico em que mostramos o ganho em função da tensão de controle.

Figura 3 - Para uma faixa de tensões de controle de ganho entre -1,2 V aproximadamente e 1,0 V o ganho vai de 0 a 2 V/V. Esta faixa pode ser modificada através da mudança de valores de componentes externos.

Na figura 4 temos uma segunda aplicação prática desse componente, a qual consiste num amplificador de quatro quadrantes.

Figura 4

Um amplificador de diferença é mostrado da figura 5.

Figura 5 - Num amplificador de diferença, amplifica-se a diferença entre as intensidades dos sinais de entrada. Neste circuito, estes sinais são referenciados em relação á terra e o ganho é determinado por Rg e pelo sinal de controle externo.

A figura 6 mostra um equalizador diferencial.

Figura 6 - A rede formada por R1, C1 determina a resposta de freqüência do circuito que, juntamente com Rg determinam a faixa de ganhos do amplificador.

A função de transferência desse circuito é dada pela fórmula:

 

Outra aplicação importante para o VCA824 é mostrada na figura 7, em que temos um equalizador diferencial para cabo.

Figura 7 -Neste circuito, a rede de equalização formada pelo conjunto de capacitores e resistores em paralelo com Rg determina as características da equalização obtida de acordo com o cabo. Observe que o resistor de 50 Ω à terra determina a impedância de entrada do circuito, sendo portanto a impedância do cabo com o qual ele vai ser utilizado.

Finalmente, na figura 8 temos um filtro passa-baixas controlado por tensão.

Figura 8 - Neste circuito, R1, R2 e C determinam a freqüência de corte do filtro. Veja que o capacitor entre as entradas deve ter o mesmo valor de C e que a impedância de entrada é determinada por R1. Esses componentes podem ser alterados de acordo com o tipo de sinal aplicado á entrada e também de acordo com a freqüência de corte do circuito. Também observamos que a alimentação do OPA690 deve ser feita com fonte simétrica.

Para os valores de componentes selecionados a freqüência de transição desse filtro é de 10 MHz. Os leitores interessados em mais detalhes sobre valores de componentes deste e dos outros circuitos do artigo podem digitar o nome do componente no site da Texas Instruments. O datasheet em formato PDF poderá ser baixado, com detalhes sobre a faixa de tensões de operação e a faixa de tensões de alimentação além de outras características importantes para projeto.