A AMPLIFICADOR OPERACIONAL – CONFIGURAÇÃO INTEGRADOR

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4o Experiência: AMPLIFICADOR OPERACIONAL – CONFIGURAÇÃO INTEGRADOR – SIMULAÇÃO

I. OBJETIVOS

• Usar o osciloscópio para obter as formas de onda de entrada e de saída de um integrador;
• Determinar como as mudanças no valor do capacitor de realimentação alteram a forma de onda de saída;
• Determinar como as mudanças no capacitor de realimentação mudam o ganho do integrador.

II. MATERIAL UTILIZADO (Obs: inclua o software utilizado e se outras ferramentas também foram utilizadas)

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III. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

INTEGRADOR SIMPLES

a) Monte no simulador o circuito apresentado na Figura-1. Utilize um resistor R na entrada de 1,0 kΩ e um capacitor de 1,0 µF.

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Figura 1) Circuito Integrador com Amplificador Operacional.

b) Adicione na entrada uma fonte variável. Edite os parâmetros desta fonte de maneira a gerar uma onda quadrada com uma amplitude de 100 mVpico com freqüência de 1,0 kHz. Ligue esta fonte nos pontos Vent e o outro terminal no ponto de terra. Anexe uma imagem do circuito formado na Figura 2. Para alterar o tipo da fonte, clique com o botão direito do mouse sobre a fonte AC e selecione “Edit”, encontrando o campo em que se permite selecionar “Square wave” para onda quadrada, “Triangle” para onda triangular ou “A/C” para senoidal.

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Figura 2) Imagem do circuito construído para simulação.

c) Clique com o botão direito do mouse no ponto Vsai e selecione “View in Scope” para observar, via gráfico, a tensão de saída do circuito. Faça o mesmo com a entrada, adicionando um gráfico para medição no ponto Vent. Será necessário ajustar a escala de tempo no gráfico, selecionando “Speed 2x” ou “Speed 1/2x” para mudar a escala de tempo, clicando, para isto, com o botão direito sobre o gráfico.

d) Clicando com o botão direito sobre um dos gráficos, selecione “Stack” para colocar os gráficos uns sobre os outros. Uma vez que estes ajustes estiverem feitos, inicie a simulação e, posteriormente, adicione uma imagem com o gráfico resultante no espaço da Figura 3. Selecione, no gráfico de saída, com o botão direito do mouse a opção “Show negative peak value” para visualizar o valor máximo negativo junto do valor máximo positivo.

Obs: Para “zerar” a apresentação gráfica, pode-se apertar o botão Reset no simulador Circuit Simulator. Outros simuladores também permitem serem reiniciados.

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Figura 3) Imagem do resultado da simulação do Circuito Integrador.

e) Pode-se observar graficamente que a tensão de saída (deve formar uma onda triangular) permanece acima ou abaixo do nível de zero. Para que o gráfico de saída oscile exatamente sobre o nível de zero, deve-se adicionar uma resistência em paralelo com o capacitor. Adicione uma resistência de valor alto, acima de 10 kΩ. Rode a simulação e aguarde o gráfico lentamente passar a oscilar sobre o eixo X. Adicione o gráfico resultante na Figura 4.

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Figura 4) Imagem do resultado da simulação do Circuito Integrador com resistor de descarga do Capacitor.

f) Efetue as seguintes alterações nos valores de R e C para os apresentados abaixo, obtendo, a cada substituição, a imagem com os resultados obtidos.

PARÂMETRO	R (kΩ)	C (µF)	Frequência do sinal (Hz)	Forma de onda do sinal
VALOR	3,0	1,0	1000	Onda quadrada

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Figura 5) Imagem do resultado da simulação do Circuito Integrador obtida com os parâmetros da tabela acima.

PARÂMETRO	R (kΩ)	C (µF)	Frequência do sinal (Hz)	Forma de onda do sinal
VALOR	1,0	5,0	1000	Onda quadrada

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Figura 6) Imagem do resultado da simulação do Circuito Integrador obtida com os parâmetros da tabela acima.

PARÂMETRO	R (kΩ)	C (µF)	Frequência do sinal (Hz)	Forma de onda do sinal
VALOR	1,0	0,1	1000	Onda quadrada

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Figura 7) Imagem do resultado da simulação do Circuito Integrador obtida com os parâmetros da tabela acima.

PARÂMETRO	R (kΩ)	C (µF)	Frequência do sinal (Hz)	Forma de onda do sinal
VALOR	1,0	1,0	500	Onda quadrada

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Figura 8) Imagem do resultado da simulação do Circuito Integrador obtida com os parâmetros da tabela acima.