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Guia de aulas práticas de Eletrônica 2 2 a PRÁTICA – APLICAÇÕES LINEARES DE AMP. OPERACIONAIS 1 Objetivos – Compreender os conceitos básicos de eletrônica analógica; – Analisar o funcionamento dos amplificadores operacionais. 2 Referências – Livro texto (Sergio Franco); 3 Material Necessário – Fontes de tensão alternada; – Fontes de tensão contínua; – Amplificadores operacionais AD711; – Osciloscópio; – Voltímetro. 4 Introdução As aplicações lineares de amplificadores operacionais são aquelas em que há realimentação negativa. As funções mais elementares são: Amplificador Inversor, Amplificador Não Inversor, Somador Inversor e Subtrator. 5 Questionário 1. Cite as propriedades do amplificador operacional ideal. 2. Explique o conceito de “curto-circuto virtual”. 3. Qual o significado da sigla CMRR? Como ela é calculada? 4. Defina o Buffer e cite suas aplicações. 5. Desenhar o diagrama esquemático de um amplificador inversor, um amplificador não inversor, um somador inversor de duas entradas e um subtrator. Todos devem utilizar um resistor de realimentação Rf = 2kΩ. Todos os resistores que recebem sinal de entrada devem ser de R = 1kΩ. O ganho do subtrator deve ser 2: Vo = 2.(V2-V1). 6. Consulte o manual do circuito integrado AD711 e anote as descrições (funções) de cada um dos pinos do CI. Anote os valores das seguintes características: máxima tensão de alimentação, ganho de malha aberta, corrente de polarização de entrada e corrente máxima de saída. Guia de aulas práticas de Eletrônica 2 6 Prática Todos os amplificadores operacionais devem ser alimentados com tensões simétricas: Vcc = 12V, -Vcc = -12V. Todos os gráficos devem conter os elementos essenciais: unidades de medidas dos eixos vertical e horizontal, valores máximo e mínimo do eixo vertical, indicação do período das ondas alternadas. 6.1. Aplicar na entrada do amplificador inversor desenhado na seção 5 um sinal senoidal de 1000 Hz e 2,0V de pico. Utilizar o simulador de circuitos eletrônicos. Medir com um osciloscópio a tensão de entrada (Vi) e de saída (Vo). Desenhar em um mesmo gráfico as formas de onda de entrada e saída, para 2 ciclos da onda. 6.2. Repetir o procedimento do item 6.1 utilizando um resistor de realimentação Rf = 0 (curto circuito). 6.3. Aplicar na entrada do amplificador não inversor desenhado na seção 5 um sinal senoidal de 1000 Hz e 2,0V de pico. Medir com um osciloscópio a tensão de entrada (Vi) e de saída (Vo). Desenhar em um mesmo gráfico as formas de onda de entrada e saída, para 2 ciclos da onda. 6.4. Repetir o procedimento do item 6.3 utilizando um resistor de realimentação Rf = 0 (curto circuito). 6.5. Mude a resistência do resistor Rf para 10kΩ, nos dois amplificadores e verifique os valores máximo e mínimo das tensões de saída. Anote o resultado. 6.6. Utilizando o simulador de circuitos eletrônicos, simule o funcionamento do amplificador somador inversor desenhado na seção 5. Utilize duas fontes de tensão contínua nas entradas. Varie os valores das tensões de entrada conforme a tabela abaixo e anote as tensões obtidas na saída. V1 V2 Vo 5V -3V 3V -5V 5V 3V -3V -5V Guia de aulas práticas de Eletrônica 2 6.7. Coloque nas entradas do amplificador somador inversor os seguintes sinais senoidais: V1 = 2.sen(2.π.1000.t), V2 = 2.sen(2.π.1000.t + π/2) Desenhe em um mesmo gráfico as duas ondas de entrada e a onda da tensão de saída, para 2 períodos completos da tensão V1. Indique os valores máximo e mínimo de cada onda. Neste exercício, os gráficos podem ser copiados do simulador e colados no relatório. 6.8. Coloque nas entradas do amplificador somador inversor os seguintes sinais senoidais: V1 = 2.sen(2.π.1000.t), V2 = 2.sen(2.π.3000.t) Desenhe em um mesmo gráfico as duas ondas de entrada e a onda da tensão de saída, para 2 períodos completos da tensão V1. Indique os valores máximo e mínimo de cada onda. Neste exercício, os gráficos podem ser copiados do simulador e colados no relatório. 6.9. Utilizando o simulador de circuitos eletrônicos, simule o funcionamento do amplificador subtrator desenhado na seção 5. Utilize duas fontes de tensão contínua nas entradas. Varie os valores das tensões de entrada conforme a tabela abaixo e anote as tensões obtidas na saída. V1 V2 Vo 5V 3V -5V -3V 5V -3V -5V 3V 6.10. Coloque nas entradas do amplificador subtrator os seguintes sinais senoidais: V1 = 2.sen(2.π.1000.t), V2 = 2.sen(2.π.1000.t + π/2) Desenhe em um mesmo gráfico as duas ondas de entrada e a onda da tensão de saída, para 2 períodos completos da tensão V1. Indique os valores máximo e mínimo de cada onda. Neste exercício, os gráficos podem ser copiados do simulador e colados no relatório. 7 Conclusões
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