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Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Departamento Acadêmico de Eletrotécnica 
Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C 
Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes 
ENM 1/10 LAB13_AmpOpComparador 
ROTEIRO-RELATÓRIO LAB13-AMPLIFICADOR OPERACIONAL SEM REALIMENTAÇÃO 
COMO COMPARADOR DE TENSÃO 
1. Objetivo: 
1.1. Esquematizar na prática a alimentação simétrica com duas fontes de tensão DC. 
1.2. Verificar o comportamento do amplificador operacional (AmpOp) no modo sem 
realimentação na configuração Inversor e Não Inversor. 
 
2. Referencial teórico: 
2.1. Amplificadores Operacionais Antonio Pertence Junior – Makron Books 
2.2. Cap 8: Sistemas eletroeletrônicos. Gilvan A. Garcia, José Luiz A. Almeida. 
2.3. Cap 5: Projetos de circuitos analógicos. Sergio Franco. 
2.4. Cap 68, seção 31, p. 88: Fundamentos de engenharia. Michael R. Lindeburg. 
2.5. Texas Instruments: Op Amps for everyone. Ron Mancini 
2.6. Analog Devices: Op amp applications. Walter G. Jung 
 
3. Materiais: 
 
EXISTENTE NO LABORATÓRIO AQUISIÇÃO 
01 Fonte de alimentação DC variável 01 CI 358/741- amplificador operacional 
02 Multímetro digital (MD) 01 Potenciômetro linear 10 kΩ 
01 Gerador de funções arbitrária POL-40 (manual de uso aqui) 02 Resistor de 10 kΩ ¼ W ou ½ W 
01 Protoboard 01 Resistor de 470 Ω ¼ W ou ½ W 
01 cabo banana-banana-jacaré (formar fonte simétrica) 02 LEDs de cores diferentes 
 Pontas prova banana-banana, banana-jacaré, jumpers 
 02 Zeners do valor que usou das práticas já realizadas. 
O zener será usado bem no final deste laboratório 
e se houver tempo! 
 
4. Fundamentação teórica 
 
4.1. Equação fundamental simplificada 
Onde: 
Vd🡺 tensão modo diferencial 
A(v)d🡺 ganho tensão em modo diferencial 
Vo (Vout)🡺 tensão de saída 
 
 
 
 
4.2. AO como comparador 
 
Apresenta as características: de modo de operação SEM REALIMENTAÇÃO, Avd  e que consequentemente faz com 
que a tensão de saída seja igual a tensão de saturação Vsat. 
A tensão de saturação é o nome que se atribui ao valor máximo da tensão de saída. Essa tensão de saída = Vsat está 
vinculada à tensão de alimentação, isso porque na prática o AO não pode apresentar uma saída superior à da 
sua alimentação. 
Como a função do AO é a comparação, tem-se que um sinal de entrada “Vin” será comparado com uma tensão de 
referência, que pode ser 0 V, +Vref ou – Vref. Dependendo da configuração, a tensão Vout de saída será: +Vsat 
ou – Vsat. O que irá determinar o sinal de saída será o terminal em que a Vin é conectada e que determina as 
topologias ou configurações. 
 
 
 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/
https://web.mit.edu/6.101/www/reference/op_amps_everyone.pdf
https://www.eit.lth.se/fileadmin/eit/courses/etef15/Kursmaterial/Op_Amp_Applications_Handbook-Walt-Jung_2005.pdf
https://drive.google.com/file/d/1LsnijTwU9VnnLl5c0XHiXVxrIdm8prE1/view
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Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C 
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ENM 2/10 LAB13_AmpOpComparador 
 
4.2.1. Comparador NÃO INVERSOR: sinal a ser comparado é conectado no terminal não inversor (V+). 
 
a) Vref=0 V b) Vref 0 V 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2.2. Comparador INVERSOR: sinal a ser comparado é conectado no terminal inversor (V-). 
 
a) Vref=0 V b) Vref 0 V 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Engenharias Laboratório de Eletrônica 1 – ET74C 
Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes 
ENM 3/10 LAB13_AmpOpComparador 
ROTEIRO-RELATÓRIO LAB13-AMPLIFICADOR OPERACIONAL SEM REALIMENTAÇÃO 
COMO COMPARADOR DE TENSÃO 
 
Nome:BRUNO BALLA RA:2462532 ; BRUNO LUAN RA:2194961 
Data da realização da experiência: 31/05/23 
Data da entrega do relatório: 07/06/23 
Bancada 3 
 
5. Preparação: 
 
5.1. O circuito a ser experimentado é o indicado pela Figura 1. 
2xR1 = 10 k R2 = 470  Pot = 10 k 
Vcc =  12 V Vref = 5 V🡺 utilize a saída fixa de 5 V da fonte dupla. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 1. Circuito a ser experimentado: comparador não inversor com Vref = 5V. No detalhe como obter a tensão de 
referência a partir da fonte dupla da bancada. 
 
5.2. Faça as ligações da fonte DC de modo a obter uma fonte CC simétrica. Opte por um dos esquemas indicados 
pela Figura 2. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 (a) (b) 
Figura 2. Esquema das ligações para a obtenção da fonte simétrica e a respectiva ilustração da fonte do laboratório. (a) Um 
canal e uso dos resistores em série. (b) uso dos dois canais em conexão série. 
 
 
 Vin 
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Desenvolvimento da Prática: circuito 1 – Comparador Não Inversor com Vref  0 
 
5.3. Monte o circuito Figura 1 que está novamente indicado abaixo. Lembre-se que o AO requer que os terminais 
da alimentação sejam ativados por  12 V. 
 
 
 
 
 
𝑽𝒐𝒖𝒕 = {+𝑽𝒔𝒂𝒕 𝒔𝒆 𝑽𝒊𝒏 > 𝑽𝒓𝒆𝒇 − 𝑽𝒔𝒂𝒕 𝒔𝒆 𝑽𝒊𝒏 > 𝑽𝒓𝒆𝒇 
 
 
5.4. Varie a haste do potenciômetro para que a tensão Vin resulte no valor indicado na 3ª coluna da Tabela 1. Prossiga com as 
demais medidas solicitadas. 
5.4.1. Ative o circuito para a tensão de operação. É esperado que um dos LEDs acenda. 
5.4.2. Mantenha um MD para monitorar a tensão do sinal de entrada Vin. Observe a Figura 3. 
5.4.3. Altere o knob do potenciômetro para que a Tabela 1 seja preenchida. Atenção ao realizar as medidas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3: Desenho para auxiliar na visualização dos sinais de entrada no ampop e da conexão do MD. 
 
item V- (V) 
Vref 
V+(V) 
Vin 
Led que 
acendeu 
VOUT (V) VLED (V) V R470 (V) Corrente calculada 
(mA) 
1 5 ≈7 a 8 L1 11,11V 1,81V 9,27V 9,27/470 = 19,72 mA 
2 5 6,0 L1 11,11V 1,82V 9,25V 9,25/470 = 19,68 mA 
3 5 5,5 L1 11,12V 1,82V 9,24V 9,24/470 = 19,66 mA 
4 5 
5,0 
L2 -9,54V -2,54V -6,97V -6,97/470 = -14,81 
mA 
5 5 
4,5 
L2 -9,57V -2,54V -7,02V -7,02/470 = -14,89 
mA 
6 5 
3,5 
L2 -9,57V -2,54V -7,02V -7,02/470 = -14,89 
mA 
7 5 
≈2 a 3 
L2 -9,62V -2,55V -7,04V -7,04/470 = -14,94 
mA 
 
Tabela 1: Relação das grandezas a serem avaliadas na operação do comparador NÃO INVERSOR. 
 
5.5. Observe os resultados da Tabela 1. Confirme se o circuito compara a tensão de referência que está no terminal inversor 
com a tensão de entrada Vin que está no terminal não inversor. Justifique. 
 
Ao analisar os resultados da Tabela 1, podemos confirmar que o circuito compara a tensão de referência (Vref) que está no 
terminal inversor com a tensão de entrada (Vin) que está no terminal não inversor. Isso é evidente ao observar que, 
dependendo da relação entre Vin e Vref, diferentes LEDs são acionados, indicando qual é a tensão de entrada em relação 
à tensão de referência. 
 
5.6. Para essa montagem qual é o valor médio da tensão de saturação positiva e negativa? Como concluiu sobre esta 
intensidade? 
 
 
Vin 
Vout=Vo= Vsaída 
 Vout=Vo= Vsaída 
 
VRled 
 Vled 
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O valor médio da tensão de saturação positiva (Vsat+) é de aproximadamente 11,11V, enquanto o valor médio da tensão de 
saturação negativa (Vsat-) é de aproximadamente -9,57V. Esses valores foram obtidos a partir dos dados fornecidos na 
Tabela 1. 
5.7. Constate se a intensidade da tensão de saturação positiva apresenta a mesma intensidade que a tensão de saturação 
negativa 
Concluímos que a intensidade da tensão de saturação positiva não é a mesmaque a tensão de saturação negativa. A tensão de 
saturação negativa apresenta uma intensidade maior em termos de valor absoluto. Isso é devido à configuração do circuito e às 
características da fonte de alimentação simétrica, que permite que a tensão negativa atinja um valor mais negativo do que a 
tensão positiva pode atingir positivamente. 
 
 
6. Desenvolvimento da Prática: circuito 2 – Comparador Inversor com Vref  0 
 
𝑉𝑜𝑢𝑡 = {−𝑉𝑠𝑎𝑡 𝑠𝑒 𝑉𝑖𝑛 > 𝑉𝑟𝑒𝑓 + 𝑉𝑠𝑎𝑡 𝑠𝑒 𝑉𝑖𝑛 > 𝑉𝑟𝑒𝑓 
 
6.1. Nesta etapa os sinais de referência e de entrada serão trocados. O Vref será conectado ao terminal não inversor e o Vin 
conectado ao terminal inversor. 
6.2. Esboce o circuito a ser montado mostrando apenas o símbolo do AO e os sinais nos terminais Inversor e Não inversor e 
os Leds . 
NÃO PROSSIGA SEM ANTES FAZER ESTE ESQUEMÁTICO! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.3. Altere o knob do potenciômetro para que a tensão Vin seja a indicada pela 3ª coluna a Tabela 2. Complete a tabela com 
as medidas solicitadas. Atenção ao realizar as medidas. 
 
item V+ (V) 
Vref 
V-(V) 
Vin 
Led que 
acendeu 
VOUT =Vsat(V) VLED (V) V R470 (V) Corrente calculada (mA) 
1 5 ≈7 a 8 L2 -9,52V -2,52V -6,98V -6,98/470 = -14,85 mA 
2 5 6,0 L2 -9,52V -2,52V -6,98V -6,98/470 = -14,85 mA 
3 5 5,5 L2 -9,53V -2,52V -6,98V -6,98/470 = -14,85 mA 
4 5 5,0 L1 11,04V 1,81V 9,21V 9,21/470 = 19,60 mA 
5 5 4,5 L1 11,05V 1,81V 9,21V 9,21/470 = 19,60 mA 
6 5 3,5 L1 11,07V 1,81V 9,24V 9,24/470 = 19,66 mA 
7 5 ≈2 a 3 L1 11,10V 1,82V 9,27V 9,27/470 = 19,72 mA 
Tabela 2: Relação das grandezas a serem avaliadas na operação do comparador INVERSOR. 
 
6.4. Elabore uma análise sobre os resultados obtidos na prática do circuito 2. Inclua na análise, como que a tensão Vin foi 
obtida, valor da tensão de saída, da tensão nos led’s, no resistor limitador, corrente calculada, função de saída e 
característica de transferência. Realize essa análise com o máximo de detalhes, releia após concluir o texto elaborado e 
verifique se há sentido no que escreveu com o que realmente ocorreu na prática. 
 
Na prática do circuito 2, realizamos a montagem de um comparador inversor com Vref ≠ 0, onde os sinais 
de referência e de entrada foram trocados em relação ao circuito anterior. O Vref foi conectado ao 
terminal não inversor e o Vin ao terminal inversor. Ao analisar os resultados, verificamos que a função 
de saída do comparador inversor está de acordo com a relação entre Vin e Vref. Quando Vin é maior 
 
 
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que Vref, o LED correspondente ao estado "L1" acende e a tensão de saída VOUT é aproximadamente 
11,04V, indicando a tensão de saturação positiva (+Vsat). Por outro lado, quando Vin é menor que Vref, 
o LED correspondente ao estado "L2" acende e a tensão de saída VOUT é aproximadamente -9,52V, 
indicando a tensão de saturação negativa (-Vsat). 
Através da tabela, podemos observar a característica de transferência do comparador inversor, onde a 
mudança de estado ocorre quando Vin cruza o valor de Vref. Isso confirma que o circuito está 
comparando a tensão de referência (Vref) com a tensão de entrada (Vin), de acordo com a função 
estabelecida. 
 
 
7. Desenvolvimento da Prática: circuito 3 – Comparador Inversor com Vref = 0 
 
7.1. Mantenha o circuito comparador inversor, porém a proposta é que a comparação ocorra com 0 V. 
7.2. Esboce o esquema do circuito para esta montagem. Não prossiga sem antes realizar este esquemático! 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7.3. Preencha a tabela 3. 
7.3.1. Para os itens 5, 6 e 7 da Tabela 3, use a saída negativa da alimentação simétrica. 
Observe o esquema na Figura 5. 
 
 
 
 
 
 
Figura 4: Ligação para obtenção de Vin negativa. 
 
item V+ (V) 
Vref 
V-(V) 
Vin 
Led que 
acendeu 
VOUT 
=Vsat(V) 
VLED (V) V R470 (V) Corrente calculada 
(mA) 
1 0 ≈7 a 8 L2 -9,5V 2,53V -6,98V -6,98/470 = -14,87 mA 
2 0 6 L2 -9,52V 2,53V -6,98V -6,98/470 = -14,87 mA 
3 0 3 L2 -9,52V 2,53V -6,99V -6,99/470 = -14,89 mA 
4 0 0,5 L2 -9,54V 2,54V -7,00V -7,00/470 = -14,89 mA 
5 0 -0,5 L1 11,02V 1,80V 9,11V 9,11/470 = 19,36 mA 
6 0 -2 L1 11,03V 1,81V 9,12V 9,12/470 = 19,38 mA 
7 0 -5 L1 11,05V 1,81V 9,15V 9,15/470 = 19,47 mA 
 
Tabela 3: Relação das grandezas a serem avaliadas na operação do comparador INVERSOR com Vref = 0 V. 
 
7.4. Elabore uma análise sobre os resultados obtidos na prática do circuito 3. Siga as mesmas orientações que foram dadas no 
item 7.4. 
 
 
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Na prática do circuito 3, realizamos a montagem de um comparador inversor com Vref = 0V, ou seja, a 
comparação ocorre com uma referência de 0V. Ao analisar os resultados, verificamos que o circuito 
realiza a comparação entre a tensão de entrada (Vin) e a referência de 0V (Vref). Quando Vin é maior que 
0V, o LED correspondente ao estado "L1" acende e a tensão de saída VOUT é aproximadamente 11,02V, 
indicando a tensão de saturação positiva (+Vsat). Por outro lado, quando Vin é menor que 0V, o LED 
correspondente ao estado "L2" acende e a tensão de saída VOUT é aproximadamente -9,52V, indicando a 
tensão de saturação negativa (-Vsat). 
Observando os resultados da tabela, é possível constatar que a função de saída do comparador inversor 
com Vref = 0V está de acordo com a relação entre Vin e a referência de 0V. A mudança de estado ocorre 
quando Vin cruza o valor de 0V, demonstrando a correta operação do circuito. 
Ao analisar a função de transferência do circuito, observamos que quando Vin é positivo, a tensão de 
saída VOUT é positiva, e quando Vin é negativo, a tensão de saída VOUT é negativa. Isso evidencia a 
inversão de fase característica do comparador inversor. 
8. Desenvolvimento da Prática: circuito 4 – Comparador Inversor com Vin variável e saída limitada por 
zener. 
 
8.1. Mantenha a alimentação simétrica já realizada. 
8.2. Proceda os ajustes no circuito para que atenda o esquema proposto pela Figura 5. 
8.3. Se precisar solicite os zeners para a professora, 
Z1 e Z2 anote o valor e código: DiodoZ1= 5,6V DiodoZ2=5,6V 
 
8.4. GF🡺 forma de onda triangular com f= 1 kHz e Vpp = (Vz1+Vz2+4) V = 15,2V 
Vref = 0 V R2= 470  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5: Esquemático para a montagem do circuito 4. 
 
8.5. Monitore a entrada (CH1) e a saída Vout__AO com o osciloscópio (CH2). Obtenha o print da tela do 
osciloscópio contendo as medidas: VinppCH1, Voutpp_CH2, Vout_rms_ciclo_CH2, VRMSCH2 e fCH2 
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8.6. Explique o sinal de saída Vout_AO. Faça uma análise sobre a mudança do sinal de entrada e o que impactou 
na saída Vout_AO 
O sinal de saída Vout_AO é uma forma de onda quadrada que representa a resposta do comparador 
inversor ao sinal de entrada Vin. Quando Vin é maior que zero volts, a saída é baixa, e quando Vin é 
menor que zero volts, a saída é alta. A transição do sinal de entrada triangular em relação à referência 
zero volts causa uma mudança abrupta na saída Vout_AO. Essa mudança reflete as variações do sinal de 
entrada e é usada para converter um sinal analógico em um sinal digital. Essa mudança tem aplicações 
importantes em detecção de níveis, conversão analógico-digital e controle de circuitos. 
8.7. Monitore a entrada (CH1) e a saída Vout_Zeners com o osciloscópio (CH2). Obtenha o print da tela do 
osciloscópio contendo as medidas: VinppCH1, VoutppCH2, VrmscicloCH2, VRMSCH2, fCH2. 
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8.8. Explique como que a forma de onda da saída Vout_Zeners foi obtida. Faça uma análise sobre a mudança do 
sinal da saída Vout_AO e o que impactou a inserção dos zeners+R2 na saída Vout_Zeners. Capriche nesta 
explicação. 
 
A forma de onda da saída Vout_Zeners foi obtida através da inserção dos zeners (Z1 e Z2) e da 
resistência R2 na saída Vout_AO do comparador inversor. Quando a saída Vout_AO está em seu 
estado alto, a tensão de saída é limitada pelo zener Z2, que tem um valor de 5,6V. Isso significa que, 
mesmo que a tensão de saída do comparador seja maior que 5,6V, o zener Z2 limitará a tensão em 
5,6V. 
Por outro lado, quando a saída Vout_AO está em seu estado baixo, a tensão de saída é limitada pelo 
zener Z1, também com um valor de 5,6V. Assim, mesmo que a tensão de saída do comparador seja 
menor que -5,6V, o zener Z1 limitará a tensão em -5,6V. A resistência R2 está em série com os zeners 
e ajuda a limitar a corrente que passa por eles. Essa resistência protege os zeners de correntes 
excessivas e garante seu correto funcionamento. 
A combinação dos zeners Z1 e Z2 com a resistência R2 na saída Vout_AO resulta na forma de onda 
da saída Vout_Zeners, que é uma onda quadrada limitada em cerca de ±5,6V. Os zeners funcionam 
como reguladores de tensão, garantindo que a saída não exceda esses limites. 
A inserção dos zeners e da resistência R2 impactou a saída Vout_Zeners, tornando-a uma forma de 
onda limitada e proporcionando proteção contra tensões excessivas. Isso é especialmente útil em 
aplicações onde é importante manter a tensão de saída dentro de limites específicos, evitando 
danos aos componentes subsequentes do circuito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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9. Questionário 
9.1. Elabore a característica de transferência dos circuitos 1, 2 e 3. 
9.2. Supondo que o AmpOp está alimentado com alimentação simétrica de 12 V e que a queda interna pode chegar a 1,5 
V. Pede-se : 
a) Modo de operação: ________________ 
b) Nome da topologia:_________________ 
c) Valor da tensão de referência: ___________________ 
d) Característica de transferência 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
e) Esboço da forma de onda de entrada e de saída 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9.3. Qual ou quais led (s) do circuito a seguir irá acender em algum momento? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9.4. Admitindo que o AmpOp do circuito a seguir está alimentado com  Vcc. Obtenha a expressão matemática 
que garante que o circuito opere como um amplificador diferencial. 
 
Vin 
Vout