10 Circuitos de Instrumentação com Amplificador Operacional (Aula 16)

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Universidade Federal do ABC
Primeiro Quadrimestre de 2013
Prof. André Lúıs da Silva
Lista 10
Circuitos de Instrumentação com Amplificador
Operacional
1 Exerćıcio 1
Determine o ganho do circuito da figura 1 e represente na forma de um diagrama de blocos.
vs
 
ve
 
+
-
3kΩ
2kΩ
Fig. 1: Amplificador não inversor.
2 Exerćıcio 2
Apresente um circuito com ampop que implemente um controle do tipo proporcional com ganho
kp = −8, 6.
3 Exerćıcio 3
Apresente um circuito com ampop que implemente um controle do tipo integral com ganho ki =
−2, 5.
4 Exerćıcio 4
Apresente um circuito com ampop que implemente um controle do tipo derivativo com ganho
kd = −12.
5 Exerćıcio 5
Usando circuitos com ampop, obtenha um controlador que receba o sinal de referência na forma
de uma tensão, o sinal medido na forma de uma tensão, e depois calcule uma ação de controle
6 Exerćıcio 6 2
proporcional integral derivativa (PID) com os ganhos kp = 8, 6, ki = 2, 5 e kd = 12, ou seja, os
ganhos dos exerćıcios 2, 3 e 4 com o sinal trocado.
6 Exerćıcio 6
Apresente um circuito com ampop que implemente um filtro passa baixa com ganho de estático
G0 = −1 e frequência de canto ωc = 1/τ = 15rad/s.
7 Exerćıcio 7
Apresente um circuito com ampop que implemente um filtro passa alta com ganho de alta frequên-
cia G∞ = −1 e frequência de canto ωc = 1/τ = 2, 5rad/s.
8 Exerćıcio 8
Determine a relação entre a entrada e a sáıda do circuito com ampop da figura 2 e represente na
forma de um diagrama de blocos. Que tipo de configuração de ampop é esta?
vs
 
ve
 
+
-
5kΩ
1kΩ
Fig. 2: Circuito com ampop do exerćıcio 8.
9 Exerćıcio 9
Determine a relação entre a entrada e a sáıda do circuito com ampop da figura 3 e represente na
forma de um diagrama de blocos. Que tipo de configuração de ampop é esta?
vs
 
ve 
+
-
400kΩ
1μF
Fig. 3: Circuito com ampop do exerćıcio 9.
10 Exerćıcio 10 3
10 Exerćıcio 10
Determine a relação entre a entrada e a sáıda do circuito com ampop da figura 4 e represente na
forma de um diagrama de blocos. Que tipo de configuração de ampop é esta?
vs
 
ve 
+
-
1μF
600kΩ
Fig. 4: Circuito com ampop do exerćıcio 10.
11 Exerćıcio 11
Considere o sistema com circuitos de ampop da figura 5. (a) Determine o tipo de configuração de
ampop de cada bloco indicado por retângulos pontilhados;
(b) Determine a equação que caracteriza o comportamento entrada-sáıda de cada bloco;
(c) Represente o circuito de forma funcional usando um diagrama de blocos;
(d) Sob o ponto de vista de controle, o que este sistema implementa?
vsp
 
ve
 
+
-
vsi
 
ve 
+
-
vsd
 
ve 
+
-
vm 
+
-
vr 
Medida
Referência
vs
 
+
-
1kΩ
1kΩ
1kΩ
1kΩ
1kΩ
1kΩ
1kΩ
1kΩ
5kΩ
1kΩ
400kΩ
1μF
1μF
600kΩ
Fig. 5: Circuito com ampop do exerćıcio 11.
12 Exerćıcio 12 4
12 Exerćıcio 12
Determine a relação entre a entrada e a sáıda do circuito com ampop da figura 6. Que tipo de
configuração de ampop é esta?
vs
 
ve
 
+
-
1μF
700kΩ
900kΩ
Fig. 6: Circuito com ampop do exerćıcio 12.
13 Exerćıcio 13
Determine a relação entre a entrada e a sáıda do circuito com ampop da figura 7. Que tipo de
configuração de ampop é esta?
vs
 ve
 
+
-
1μF 800kΩ
400kΩ
Fig. 7: Circuito com ampop do exerćıcio 13.