1º TP Eletrônica II

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PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS
DEPARTAMENTO DE 
ENGENHARIA ELÉTRICA
1º TRABALHO DE ELETRÔNICA II
 NOME: 
 DATA: 
1º TRABALHO PRÁTICO
ELETRÔNICA II
Trabalho apresentado à disciplina de Eletrônica II do curso de Engenharia Elétrica da Pontifícia Universidade Católica de Minas Gerais.
Professor: 
1º Nome do Aluno: Leandro = 7 letras x 1kΩ = 7kΩ = R1=R2=R4=R5=R6
 R3 = 7kΩ / 2 = 3.5kΩ
SIMULAÇÃO 1
Aplicar à entrada um sinal senoidal com 10V de pico a pico e frequência igual a 100Hz. 
Obter as formas de onda nos pontos Va, Vb e Vc. 
Sinal de Entrada (10V Pico a Pico)
Va
Se vi > 0;
O diodo “D1” conduz tornando o amplificador operacional “A1” em um circuito inversor. Há o curto circuito virtual, sendo assim a tensão em Va tem o valor da queda de tensão no diodo “D1” calculada com a seguinte equação:
O Valor da tensão Va observado na simulação é de -538.113mV.
Se vi < 0;
O diodo “D2” conduz tornando o amplificador operacional “A1” em um circuito inversor. Há um curto circuito virtual, sendo assim o valor de tensão em Va tem o valor dado pela seguinte equação:
O valor da tensão medida em Va observado na simulação é de 5.593V.
Vb
Se vi > 0;
O diodo “D1” conduz tornando o amplificador operacional “A1” em um circuito inversor. Há o curto circuito virtual, sendo assim a tensão em Vb será igual a “0”, pois o diodo “D2” não conduz.
Se vi < 0;
O diodo “D2” conduz tornando o amplificador operacional “A1” em um circuito inversor. Há um curto circuito virtual, sendo assim o valor de tensão em Vb se torna o “Vo” do amplificador operacional “A1” e tem o valor dado pela seguinte equação:
O Valor da tensão Vb observado na simulação é de 4.999V.
Vc
O amplificador “A2” sempre funciona como um circuito “Somador inversor”. Sendo assim a análise de sua saída tem a seguinte descrição:
O valor de Vo=Vc tem o seu valor de acordo com a seguinte equação:
Se vi > 0;
Substituindo os valores dos resistores na equação temos o seguinte resultado:
Se vi < 0;
Substituindo os valores dos resistores na equação temos o seguinte resultado:
Conclusão: 
A forma de onda observada na saída está de acordo com a análise teórica do circuito. Os valores da simulação tem uma pequena diferença dos valores calculados devido aos componentes não serem ideais como se considera nos cálculos.
Retirar agora o diodo D1 do circuito deixando aberto o seu lugar.
Se vi > 0;
“D2” não conduz, não havendo realimentação negativa no amplificador operacional “A1”, sendo assim a saída satura em VEE, valor este que corresponde ao valor de “Va”. Uma observação importante para o cálculo de Vb e Vc a seguir é o potencial zero na entrada inversora do amplificador “A2” pois, pois este estará funcionando como um circuito somador inversor com alimentação negativa.
O valor de Vc obedecerá o resultado da seguinte equação:
O valor de Vb obedecerá ao resultado da seguinte equação (Divisor de tensão):
O valor de Va como explicado acima corresponde ao valor de VEE (-15V), pois o amplificador “A1” está saturado.
Se vi < 0;
“D2” conduz, tornando o amplificador operacional “A1” em um circuito inversor. A tensão a se verificar em Vb obedece a seguinte equação:
A tensão a se obter em Va obedece a equação abaixo:
A tensão a se obter em Vc é a tensão de saída no amplificador operacional “A2”, sendo este um circuito somador inversor:
Formas de onda simuladas obtidas durante a simulação:
Va
Vb
Vc
Conclusão: 
Os resultados das simulações foram satisfatórios, tendo em vista que os valores calculados consideram os elementos do circuito como ideais, assim ocorrem pequenas diferenças nos valores obtidos na simulação devido a queda de tensão nos diodos não ser o considerado na teoria, devido aos amplificadores operacionais não se comportarem como ideais também. 
 
SIMULAÇÃO 2
Deduzir a Expressão de Vc.
Para o semi-ciclo positivo:
Para o semi-ciclo negativo:
 
 
Aplicar à entrada Va um sinal senoidal com 2V de pico a pico e à entrada Vb um sinal quadrado com 4V de pico a pico. Ambos os sinais na frequência de 100Hz. 
Formas de ondas aplicadas Va e Vb:
Forma de onda em Vc:
Comentário dos resultados:
Foi deduzida a fórmula para saída do amplificador operacional, sendo este um circuito somador inversor. O resultado encontrado na simulação está de acordo com o calculado. A forma de onda resultante é exatamente a forma de onda esperada, tendo em uma das entradas (Va) uma onda senoidal e em outra (Vb) uma onda quadrada. 
Alterar agora o valor de R3 para um valor 10 vezes menor. 
Formas de onda aplicadas Va e Vb:
Forma de onda obtida em Vc:
Conclusão
Alterando o valor do resistor R3 para um valor 10 vezes menor (3.5kΩ para 350Ω) a equação para o valor de Vc que é a saída do amplificador operacional apresenta o seguinte resultado:
Para o semi-ciclo positivo:
Para o semi-ciclo negativo:
Como a tensão de alimentação do amplificador operacional é de ±15V a saída é então saturada. Os valores medidos são um pouco menores que o valor de ±15V pois a simulação do circuito não se dá como um amplificador ideal e sim um amplificador real.
Vc
Vb
Va
I1
I3
I2
Vb
Va
Vc
I3
I1
Va
Vb
I2
Vc
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