Prática Eletronica II

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Francisco Uemura

Jhenmilly Keyth de Oliveira Mendes

OBJETIVO:

Introduzir conceitos básicos sobre amplificadores operacionais;

Realizar simulação utilizando amplificador operacional como amplificador inversor;

Verificar a tensão de offset e o Slew Rate do AO;

PROCEDIMENTO:

1. TESTE DE SLEW RATE

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Figura 1 - Circuito

FREQUÊNCIA	SLEW RATE (V/µs)	GANHO (ΔVo/ΔV1)
1Hz	0,001	10
10Hz	0,046	10
100Hz	0,011	10
1kHz	0,192	10
10kHz	0,32	10
100kHz	0,466	4,6
1MHz	Não foi possível obter os valores da simulação

Tabela 1 - frequência x slew rate x ganho

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Figura 2 - Frequência 1Hz

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Figura 3 - Frequência 100kHz

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Figura 4 - frequência 1MHz

        Para a simulação feita foi utilizado um amplificado operacional LM324. O intuito era averiguar como que ele reage a diferentes níveis de frequência com um mesmo ganho. O circuito está na configuração não inversora e, portanto, a saída desse circuito estará em fase com o sinal de entrada. No entanto, ao variar o valor da frequência pode-se observar um padrão diferente do sinal de saída em relação ao sinal de entrada. Esse comportamento se deve a influencia do Slew Rate do Amplificador Operacional.

Essa grandeza representa quando o AO consegue variar de tensão em um período de tempo. Essas deformações da onda se devem, então, ao fato de que o AO não consegue variar o sinal rápido o suficiente para acompanhar o sinal. Sendo assim ocorrem deformações no formato da onda como podemos perceber nas Figuras 3 e 4.

Observando na Tabela 1 vemos que foi estabelecido um ganho de valor 10 e frequência variando de 1 a 1MHz  provocando variações no slew rate dos sinais de saída, de forma que quanto maior o ganho e a frequência as curvas serão mais inclinadas e mais próximas de uma reta vertical. No entanto, quando os valores de slew rate crescem muito o AO não consegue acompanhar essa taxa, por ser um instrumento com limitações, e a onda passa a se deformar. No caso do AO usado (LM324) o slew rate que ele suporta é de 4 V/µs e sendo assim quando a frequência da onda atinge o valor de 100kHz o slew rate da onde é de 0,466, ultrapassando o valor suportado pelo LM324 e o CI não consegue transmitir uma sinal de onda que se deseja pois não varia tão rápido quanto o próprio sinal.

 Ainda sobre Slew Rate:

1. Explique o que é:

R: Define-se como a velocidade de resposta do amplificador instrumental a uma variação de tensão na entrada. Este valor na teoria deveria ser infinito, o que na realidade não acontece. Logo conclui-se que quanto maior for o valor deste parâmetro melhor será o amplificador instrumental.

1. Determine, através de consulta à folha de dados o Slew Rate para os seguintes Amplificadores operacionais: LM741, LM324, TL071.

Slew Rate [V/µs]
LM741	LM324	TL071
0,5	0,4	16

Tabela 2 - SlewRate (datasheet)

1. AMPLIFICADOR EM CASCATA

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Figura 5- Circuito em cascata

1. Que tipo de circuito corresponde cada estágio (AO) e os respectivos sinais de saída.

O circuito em cascata pode ser dividido em varias etapas distintas que modificam o sinal cada uma de uma forma. Esse circuito possui dois sinais de entrada e para cada um dele um tratamento diferente. Para ambos os sinais temos dois tratamentos.