MEDIDA E COMPARAÇÃO DE PARÂMETROS

IFSC – INSTITUTO FEDERAL DE SANTA CATARINA

CURSO DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS ELETRONICOS

EXPERIMENTO 03 – AMPLIFICADORES OPERACIONAIS:

MEDIDA E COMPARAÇÃO DE PARÂMETROS

ELIAS JONAS PEDRO

FLORIANÓPOLIS, 12 MARÇO DE 2016

SUMÁRIO

2 INTRODUÇÃO..........................................................................................................3

3 OBJETIVO................................................................................................................4

4 DESENVOLVIMENTO..............................................................................................5

5 CONCLUSÃO.........................................................................................................43

6 REFERÊNCIAS.......................................................................................................44

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2 INTRODUÇÃO

Este relatório tem por intuito descrever as atividades realizadas durante a primeira aula experimental na disciplina de Amplificadores Operacionais, utilizado em inúmeras aplicações entre elas como amplificadores de áudio, geradores de ondas, computadores analógicos entre outros. De uma forma simplificada é constituído de 3 partes como pode ser visto na figura 1, a parte do amplificador diferencial de entrada depois vem o amplificador de alto ganho e após isso o amplificador de saída.

[pic 1]

FIGURA 1 – Amplificador operacional.

Os ampop são circuitos integrados que sempre foram utilizados em várias aplicações. No início foram muito utilizados na computação analógica para realizar as operações matemáticas (soma, subtração, divisão e etc) desta forma tiveram características operacionais por isso o nome. (MALVINO. Eletrônica Volume 2, Editora McGraw-Hill. Rio de Janeiro, 1987

Para a realização de tal experimento foi necessário a utilização de vários equipamentos do laboratório, como: osciloscópio para medir sinais de entrada e saída, geradores de função e fontes DC além dos próprios CIs.

1. OBJETIVOS

3.1 Objetivos específicos

Os objetivos deste projeto foram:

a) Fazer as simulações dos circuitos eletrônicos.

b) Aplicar as simulações na pratica para verificar se os resultados obtidos são os mesmos e esbarrar com os problemas que podemos encontrar nas montagens dos circuitos.

c) Medir o tempo de atraso que um ampop em relação a um ampop ideal, chamado Slew Rate.

1. DESENVOLVIMENTO

4.1  REVISÃO DE LITERATURA

4.1.1  Amplificador operacional

Um amplificador operacional ou ampop é um amplificador com ganho muito elevado. É composto por uma entrada inversora e outra não inversora e somente uma saída, também temos os outros terminais de alimentação representados na figura 2 com + e -.

[pic 2]

FIGURA 2 – AMPOP IDEAL. Disponível em <http://www.sabereletronica.com.br/artigos/2773-amplificadores-operacionais-novos-e-velhos-conceitos> Acesso 27 de novembro de 2015.

        Quando projetamos os circuitos com Amplificadores Operacionais consideramos como se esse circuito fosse ideal, tendo as características:

1. Impedância de entrada: Infinita
2. Impedância de saída: Nula
3. Amplificação: Infinita

Essas características mostram que nas duas entradas do circuito nenhuma corrente é consumida, pois sua impedância de entrada é considerada infinita. E também não temos potência sendo perdida na saída do circuito, pois sua impedância de saída é nula, desta forma sendo amplificado infinitamente, assim teremos uma tensão de saída infinita até saturação.

Essas características ideias são aplicadas para fins de análise e projeto de circuitos amplificadores, porém na prática esses parâmetros não são ideais, desta forma na prática ele funciona com essas características:

1. Impedância de entrada: Muito alta.
2. Impedância de saída: Muito baixa.
3. Amplificação: Muito alta.

Esses valores de impedância e amplificação podem ser encontrados nos datasheets dos amplificadores operacionais utilizados.

A tensão da saída é a diferença entre as entradas multiplicadas pelo ganho em malha aberta:

[pic 3]

4.1.2 Sinal de entrada

        Quando aplicamos o sinal na entrada não inversora ele é amplificado e na sua saída terá a mesma fase do sinal de entrada. Quando aplicamos o sinal de entrada na inversora ele é amplificado e diferente da não inversora a sua saída terá a fase invertida como podemos ver na figura 3.

[pic 4]

FIGURA 3 – SINAL DE ENTRADA. Disponível em <http://www.sabereletronica.com.br/artigos/2773-amplificadores-operacionais-novos-e-velhos-conceitos> Acesso em 27 de novembro de 2015.

4.1.3  Realimentação

        

Os circuitos normalmente utilizam a realimentação negativa do ampop, pois, devido ao seu elevado ganho o comportamento destes amplificadores é praticamente determinado pelos elementos de realimentação. Tendo a característica de malha fechada como pode ser visto na figura 4, desta forma o ganho pode ser determinado pelo projetista.

[pic 5]

FIGURA 4 - REALIMENTAÇÃO

        Os ampop também podem apresentar uma realimentação positiva, possui a desvantagem de uma instabilidade ao circuito por isso menos usado pelos projetistas, não trabalhando como amplificador de sinais, pois sua resposta não é linear, também funcionando como malha fechada.

4.1.4  Amplificador inversor

Na figura 5, mostramos um amplificador inversor, pois a tensão de saída (Vo) está defasada em 180° em relação à entrada (Ve).

[pic 6]

FIGURA 5 – AMPOP INVERSOR. Disponível em <mailto:http://www.peb.ufrj.br/cursos/COB781/Ref-05.pdf> Acesso 03 de fevereiro de 2016.