Lista 10

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Universidade Federal do ABC
Primeiro Quadrimestre de 2013
Prof. Andre´ Lu´ıs da Silva
Lista 10
Circuitos de Instrumentac¸a˜o com Amplificador
Operacional
1 Exerc´ıcio 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 na˜o inversor.
2 Exerc´ıcio 2
Apresente um circuito com ampop que implemente um controle do tipo proporcional com ganho
kp = −8, 6.
3 Exerc´ıcio 3
Apresente um circuito com ampop que implemente um controle do tipo integral com ganho ki =
−2, 5.
4 Exerc´ıcio 4
Apresente um circuito com ampop que implemente um controle do tipo derivativo com ganho
kd = −12.
5 Exerc´ıcio 5
Usando circuitos com ampop, obtenha um controlador que receba o sinal de refereˆncia na forma
de uma tensa˜o, o sinal medido na forma de uma tensa˜o, e depois calcule uma ac¸a˜o de controle
6 Exerc´ıcio 6 2
proporcional integral derivativa (PID) com os ganhos kp = 8, 6, ki = 2, 5 e kd = 12, ou seja, os
ganhos dos exerc´ıcios 2, 3 e 4 com o sinal trocado.
6 Exerc´ıcio 6
Apresente um circuito com ampop que implemente um filtro passa baixa com ganho de esta´tico
G0 = −1 e frequeˆncia de canto ωc = 1/τ = 15rad/s.
7 Exerc´ıcio 7
Apresente um circuito com ampop que implemente um filtro passa alta com ganho de alta frequeˆn-
cia G∞ = −1 e frequeˆncia de canto ωc = 1/τ = 2, 5rad/s.
8 Exerc´ıcio 8
Determine a relac¸a˜o entre a entrada e a sa´ıda do circuito com ampop da figura 2 e represente na
forma de um diagrama de blocos. Que tipo de configurac¸a˜o de ampop e´ esta?
vs 
ve 
+
-
5kΩ
1kΩ
Fig. 2: Circuito com ampop do exerc´ıcio 8.
9 Exerc´ıcio 9
Determine a relac¸a˜o entre a entrada e a sa´ıda do circuito com ampop da figura 3 e represente na
forma de um diagrama de blocos. Que tipo de configurac¸a˜o de ampop e´ esta?
vs 
ve 
+
-
400kΩ
1μF
Fig. 3: Circuito com ampop do exerc´ıcio 9.
10 Exerc´ıcio 10 3
10 Exerc´ıcio 10
Determine a relac¸a˜o entre a entrada e a sa´ıda do circuito com ampop da figura 4 e represente na
forma de um diagrama de blocos. Que tipo de configurac¸a˜o de ampop e´ esta?
vs 
ve 
+
-
1μF
600kΩ
Fig. 4: Circuito com ampop do exerc´ıcio 10.
11 Exerc´ıcio 11
Considere o sistema com circuitos de ampop da figura 5. (a) Determine o tipo de configurac¸a˜o de
ampop de cada bloco indicado por retaˆngulos pontilhados;
(b) Determine a equac¸a˜o que caracteriza o comportamento entrada-sa´ıda 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 exerc´ıcio 11.
12 Exerc´ıcio 12 4
12 Exerc´ıcio 12
Determine a relac¸a˜o entre a entrada e a sa´ıda do circuito com ampop da figura 6. Que tipo de
configurac¸a˜o de ampop e´ esta?
vs 
ve 
+
-
1μF
700kΩ
900kΩ
Fig. 6: Circuito com ampop do exerc´ıcio 12.
13 Exerc´ıcio 13
Determine a relac¸a˜o entre a entrada e a sa´ıda do circuito com ampop da figura 7. Que tipo de
configurac¸a˜o de ampop e´ esta?
vs 
ve 
+
-
1μF 800kΩ
400kΩ
Fig. 7: Circuito com ampop do exerc´ıcio 13.