Trabalho

Laboratorio II - aplicações com amplificador operacional

Componentes: Alessandro Finkler, Fernando Lorscheiter, Marco A. Furmann, Marcos Aurélio Engers.

Exercício 1.

Parte teórica:

Como o sinal está ligado na porta não inversora temos que:

Av=1+Rf/R1

Para verificar qual a faixa de tensão é desenvolvida em Vo varia-se a resistência do potenciômetro. Primeiramente verifica-se o máximo ganho. Para isso considera-se:

RP(resistência do potenciômetro)=0Ω.

Sendo assim tem-se:

Av=1+200k/10k

Av=21

e

Vo=Av*Vi

Vo=21*0,707V

Vo=14,847≈15V

Em seguida o circuito foi simulado no software PSIM conforme figura abaixo:

[pic 1]

Observa-se que o potenciômetro foi substituído por um curto-circuito, para satisfazer RP=0Ω.

O gráfico sinal de entrada x sinal na saída é apresentado abaixo:

[pic 2]

Sensibilidade vertical do canal A – entrada (sinal em vermelho): 1V/Div

Sensibilidade horizontal do canal A – entrada (sinal em vermelho): 500us/Div

Sensibilidade vertical do canal B – saída (sinal em azul): 5V/Div

Sensibilidade horizontal do canal B – saída (sinal em azul): 500us/Div

Observando o gráfico da simulação, comprova-se que os cálculos estão corretos, pois Vo (sinal em azul) ≈ 15V.

Posteriormente verifica-se o mínimo ganho. Para isso considera-se:

RP=10 KΩ

Sendo assim tem-se:

Av=1+200k/(10k+10k)

Av=11

e

Vo=Av*Vi

Vo=11*0,707V

Vo=7,777V

Em seguida o circuito foi simulado no software PSIM conforme figura abaixo:

[pic 3]

O gráfico sinal de entrada x sinal na saída é apresentado abaixo:

[pic 4]

Sensibilidade vertical do canal A – entrada (sinal em vermelho): 1V/Div

Sensibilidade horizontal do canal A – entrada (sinal em vermelho): 500us/Div

Sensibilidade vertical do canal B - saída (sinal em azul): 5V/Div

Sensibilidade horizontal do canal B – saída (sinal em azul): 500us/Div

Observando o gráfico da simulação, comprova-se que os cálculos estão corretos, pois Vo (sinal em azul) ≈ 7,77V.

Parte prática

Montagem prática:

[pic 5]

Gráfico sinal de entrada (verde) x sinal de saída (amarelo):

[pic 6]

Para a montagem prática foi utilizado Rf=220Kohms e Vi=0,46Vpp.

Sendo assim:

Av=1+Rf/R1

Av=1+220k/10k

Av=23

Vo=0,23V*23=5,29V

Vo=10,5Vpp – de certa forma próximo do valor obtido na prática, conforme figura acima.

Exercício 2.

[pic 7]

Saída apresenta + 5 V em sua saída quando o sinal de entrada for maior que 0,75 V.

Sendo a tensão diferencial dada pela fórmula:

[pic 8]

E sabendo que, se a tensão V+ for maior que a tensão V-, logo a tensão de saída será o produto da tensão diferencial pelo ganho de tensão do circuito, e tendo idealmente como limite o valor de V++ (tensão de alimentação positiva) em sua saída.

Se a tensão V- for maior que V+, a tensão de saída será o produto da tensão diferencial pelo ganho de tensão, e tendo idealmente como limite o valor de V—(tensão de alimentação negativa) em sua saída.