Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JÚLIO DE MESQUITA FILHO Campus Universitário de Bauru FACULDADE DE ENGENHARIA www.feb.unesp.br Prof. Dr. Alceu Ferreira Alves 2016 unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página i LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA II PROGRAMAÇÃO DE AULAS – 1º SEMESTRE 2016 Horários das Aulas Turma 2318EE11 Terças-feiras 14h às 16h Lab. 33 Prof. Andreoli Turma 2318EE12 Terças-feiras 14h às 16h Lab. 33 Prof. Alceu Turma 2318EE13 Terças-feiras 16h às 18h Lab. 33 Prof. Alceu Turma 2318EE14 Segundas-feiras 14h às 16h Lab. 33 Prof. Alfredo sem Turmas 11,12,13 Turma 14 Atividades Programadas 01 15/03 14/03 Apresentação do Programa, Critérios de Avaliação, Informações Gerais (esta aula não será computada para efeito de avaliação) 02 22/03 21/03 Laboratório 01 – Amplificador Classe A 03 29/03 28/03 Laboratório 02 – Amplificador Classe B – Parte I 04 05/04 04/04 Laboratório 03 – Amplificador Classe B – Parte II 05 12/04 11/04 Semana da Engenharia – não haverá aulas de Laboratório 05 19/04 18/04 Laboratório 04 – Amplificador Classe C 06 26/04 25/04 Laboratório 05 – Efeitos de Frequência 07 03/05 02/05 Laboratório 06 – Resposta em Frequência de Amplificadores 08 10/05 09/05 1ª Prova (PL1) – frequência e matéria referentes às aulas ministradas nas semanas de 02 a 07 (Labs. 01 a 06) 09 17/05 16/05 Laboratório 07 – Amplificador Diferencial 10 24/05 23/05 Laboratório 08 – Circ. Inversor e Circ. Não-Inversor de Tensão com Amp-Op 11 31/05 30/05 Laboratório 09 – Circuito Somador de Tensão 12 07/06 06/06 Laboratório 10 – Filtros Ativos 13 14/06 13/06 Laboratório 11 – Circuitos Não Lineares usando Amp-Op 14 21/06 20/06 Laboratório 12 – Circuitos Comparadores 15 28/06 27/06 2ª Prova (PL2) – frequência e matéria referentes às aulas ministradas nas semanas de 09 a 14 (Labs. 07 a 12) 16 05/07 04/07 Prática Substitutiva (*) 17 12/07 11/07 3ª Prova de Laboratório (PL3) – toda a matéria (*) - - Aula de Recuperação – Lab. 33 – data e horário a combinar 19/07 19/07 Prova de Recuperação – Lab. 33 – horário a combinar (*) Aos alunos que perderam alguma prática sem justificativa. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página ii Critério de Avaliação: 1) Não há relatórios semanais; 2) Haverá 02 (duas) provas (PL1 e PL2), práticas, individuais, obrigatórias, constando também de questões teóricas, nas datas especificadas na programação. 3) As notas das provas PL1 e PL2 serão ponderadas pela frequência do aluno nas aulas de laboratório que estão sendo avaliadas, dando origem às notas P1 e P2: P1 = a * PL1 e P2 = b * PL2 , sendo a e b os pesos respectivos das notas de provas PL1 e PL2, calculados pela expressão: nº de presenças nº de aulas dadas Caso MP = (P1 + P2) / 2 seja >= 5,0, esta passa a ser a Média Final (MF) e o aluno está aprovado por nota; Caso MP < 5,0 � a prova P3 é obrigatória, englobando toda a matéria lecionada no semestre, e a média final (MF) é recalculada como segue: MF = (P1 + P2 + 2*P3) / 4 Neste caso, a média final deverá ser igual ou superior a 5,0 para aprovação. 4) Controle de Frequência: haverá chamada todas as aulas. Para aprovação: frequência >= 70% Aos alunos reprovados, haverá uma aula de recuperação e uma prova de recuperação, cuja nota mínima para aprovação é 5,0 (cinco inteiros). INSTRUÇÕES GERAIS • Aulas práticas com 01 ou 02 alunos por bancada; os alunos podem e devem discutir os procedimentos e resultados com os colegas e o professor, mas é preciso entender os objetivos da experiência e tirar suas conclusões individualmente; • Horário de início das aulas será rigorosamente cumprido; • É imprescindível o uso da apostila (edição 2016, sem resultados anotados) para realização dos experimentos, sem a qual o aluno poderá ser impedido de fazer a prática; • O atraso máximo permitido aos alunos será 5 minutos; após esta tolerância, o aluno poderá entrar na sala e fazer a prática, mas ficará com registro de falta na aula, podendo substituir até uma aula sem justificativa; • Ao terminar de fazer a prática e colher seus dados experimentais, o aluno poderá ir embora, após organizar todo o material utilizado; • O descumprimento das Normas de Utilização será julgado pelo professor, que poderá, a seu critério, aplicar um redutor no coeficiente de presença na aula de 0 a 100% (marcar falta), o que alterará a ponderação do cálculo da média de laboratório. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página iii NORMAS DE UTILIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO PELOS ALUNOS DE ELETRÔNICA II 1) Cada aluno deverá informar ao professor da disciplina qual será a sua bancada de trabalho durante todo o semestre e ficará responsável pela conservação da mesma (mesa, equipamentos, bancos, etc.); 2) Ao iniciar a aula, o aluno deverá informar ao professor qualquer problema verificado com sua bancada; 3) Ao terminar a aula, o aluno deverá deixar sua bancada em perfeita ordem, observando: a) Os bancos deverão ser colocados sob as mesas; b) As mesas deverão estar limpas, sem resíduos de borrachas, restos de papel, copos descartáveis, etc.; c) Os equipamentos deverão estar desligados e em ordem para o aluno que for utilizar a bancada em seguida; 4) As placas, cabos, fios, alicates e componentes eletrônicos deverão ser colocados onde foram encontrados, e os fios usados em protoboard devem ser devolvidos em ordem; 5) Defeitos constatados em componentes, cabos ou equipamentos deverão ser comunicados ao professor para que sejam tomadas providências no sentido de se efetuar a manutenção adequada; 6) A tensões utilizadas durante as aulas são geralmente baixas, mas lembre-se que tensões acima de 50V podem matar; portanto, preste bastante atenção no circuito que está montando e só ligue após ter absoluta certeza do que está fazendo. PENSE PRIMEIRO, FAÇA DEPOIS ! 7) Não é permitido aos alunos fumar, comer ou beber dentro do Laboratório Didático. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 1 AMPLIFICADOR CLASSE A 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, você deverá ser capaz de: 1. Medir as tensões de polarização em um amplificador emissor-comum e comparar os valores práticos medidos com os valores teóricos esperados. 2. Observar o funcionamento do amplificador e medir a máxima tensão de saída pico-a-pico não ceifada para o ponto quiescente no meio da reta de carga CC. 3. Recalcular a polarização de modo que a compliance de saída seja máxima. 4. Observar novamente o funcionamento do amplificador e verificar o aumento da compliance quando o ponto quiescente desloca-se para o meio da reta de carga CA. 2.0 DISCUSSÃO Os amplificadores de tensão a transistor podem ser analisados sob dois diferentes enfoques: a análise CC e a análise CA; para cada um destes enfoques, é possíveltraçar-se uma reta de carga, que representa o funcionamento do transistor para aquele circuito específico. Nas análises realizadas até o momento, utilizava-se apenas a reta de carga CC, pois os amplificadores analisados sempre funcionavam com pequenos sinais, excursionando sobre uma pequena região desta reta. Após vários estágios de ganho de tensão, a oscilação do sinal utiliza toda a reta de carga e a análise sob o enfoque CC já não mais representa o comportamento real do amplificador, pois deixa de considerar as impedâncias de fonte e carga. Nesta situação, faz-se necessária a análise CA, considerando-se a fonte e a carga, para representar exatamente o comportamento do amplificador. Com a reta de carga CA, torna-se possível calcular a máxima tensão de saída pico-a-pico não-ceifada do amplificador (compliance). E, considerando-se estes parâmetros CA, é possível redefinir a melhor localização do ponto quiescente, recalculando a polarização do transistor de modo a obter-se a máxima compliance. 3.0 PROCEDIMENTO OBS.: Recomenda-se aos senhores alunos que realizem os cálculos necessários para esta experiência antecipamente e tragam os resultados já computados, para facilitar a implementação dos circuitos e aproveitar melhor o tempo de aula. POLARIZAÇÃO NO MEIO DA RETA DE CARGA CC 1. Considere o amplificador EC cujo esquema encontra-se na figura 1 e calcule as tensões e correntes CC de polarização constantes na tabela da figura 2. Anote os resultados obtidos. 2. Insira a placa EB-98 no sistema. Não é necessário inicializar o sistema e nem ligar a fonte principal da MB-U. 3. Monte o circuito do amplificador esquematizado na figura 1 observando os seguintes cuidados: a) Seja organizado na sua montagem, para facilitar eventuais correções no circuito montado; b) Evite entortar os terminais dos componentes, pois estes são frágeis podem se quebrar; c) Ligue a alimentação do circuito somente quando tiver terminado a montagem e conferido todas as ligações. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 2 Fig. 1 – Amplificador Emissor Comum (EC) Grandeza VB [V] VE [V] IE [mA] VC [V] VCE [V] VCC [V] Valor Calculado Valor Medido – Fig. 2 – Valores Calculados e Valores Medidos de Polarização 4. Ligue a alimentação do circuito, e utilizando-se do aparelho de medição adequado, meça e anote os resultados práticos na tabela da figura 2. Compare os resultados medidos com os valores calculados e tente justificar eventuais diferenças. 5. Calcule os valores necessários para traçar a reta de carga CC e localizar o ponto quiescente para este circuito e anote-os na tabela da figura 3. Trace, na figura 4, a reta de carga CC e localize o ponto quiescente (utilize Vce medido). TIP31 2K2 + 270Ω 1K2 470Ω 4K7 4,7µF 4,7µF + + + +12V 4,7µF 1KΩ 270 Ω - vermelho, violeta, marrom 220 Ω - vermelho, vermelho, marrom 470 Ω - amarelo, violeta, marrom 1 kΩ - marrom, preto, vermelho 1,2 kΩ - marrom, vermelho, vermelho 2,2 kΩ - vermelho, vermelho, vermelho 4,7 kΩ - amarelo, violeta, vermelho unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 3 Grandeza VCE(corte) [V] IC(sat) [mA] Reta de Carga CC Fig. 3 – Pontos da Reta de Carga CC Fig. 4 – Reta de Carga CC e Reta de Carga CA 6. A partir da reta de carga CC, estime o valor da máxima tensão de saída pico-a-pico sem distorção por ceifamento que o amplificador deveria produzir. Em seguida, aplique na entrada um sinal senoidal de 1kHz usando o cabo BNC-jacaré e observe a saída. Aumente a amplitude de entrada até obter experimentalmente a compliance. Compliance estimada: __________________________ Compliance medida: ___________________________ Compare os dois resultados e justifique a diferença observada. IC (mA) VCE (V) unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 4 7. Calcule os valores necessários para traçar a reta de carga CA e anote-os na tabela da figura 5. Em seguida, trace na figura 4, a reta de carga CA. A partir das curvas traçadas, tente justificar o ocorrido com a compliance medida. Grandeza VCE(corte) [V] IC(sat) [mA] Reta de Carga CA Fig. 5 – Pontos da Reta de Carga CA 8. Calcule os novos valores de polarização, com os componentes escolhidos para colocar o ponto de operação próximo ao meio da reta CA. (R1=RC=1kΩ; R2=RE=220Ω). Preencha a tabela da figura 6 com os novos valores calculados. Grandeza VB [V] VE [V] IE [mA] VC [V] VCE [V] VCC [V] Valor Calculado Valor Medido – Fig. 6 – Novos Valores Calculados e Medidos de Polarização 9. Utilize a figura 7 para traçar novamente a reta de carga CC e localizar o novo ponto quiescente. 10. Desligue o gerador de sinais e a alimentação CC, altere o circuito, religue a alimentação e meça os novos valores CC do circuito alterado. Anote estes novos valores na tabela da figura 6. Fig. 7 – Reta de Carga CC e Reta de Carga CA (circuito alterado) IC (mA) VCE (V) unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 5 11. Calcule o corte e a saturação CA nesta nova situação e anote na tabela da figura 8. 12. Trace na figura 7 a reta de carga CA. Grandeza VCE(corte) [V] IC(sat) [mA] Reta de Carga CA Fig. 8 – Pontos da Reta de Carga CA 13. Aplique na entrada um sinal senoidal de 1kHz usando o cabo BNC-jacaré e observe a saída. Aumente a amplitude de entrada até obter experimentalmente a compliance. Compliance medida: ___________________________ Observe as retas traçadas na figura 7 e conclua se o resultado experimental obtido é coerente. Houve melhora no valor da compliance? Justifique. ATENÇÃO: APÓS A EXPERIÊNCIA, ORGANIZE SUA BANCADA CONFORME AS “NORMAS DE UTILIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO PELOS ALUNOS DE ELETRÔNICA II” (página iii desta apostila). BANCADA EM DESACORDO COM AS NORMAS ACARRETARÁ EM DIMINUIÇÃO DA NOTA DE LABORATÓRIO, CONFORME PREVISTO. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 6 AMPLIFICADOR CLASSE B – PARTE I 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, você deverá ser capaz de: 1. Medir as tensões de polarização em um amplificador Push-Pull e comparar os valores práticos medidos com os valores teóricos esperados. 2. Observar o funcionamento do amplificador e medir a máxima tensão de saída pico-a-pico não ceifada.3. Verificar a distorção por cross-over em um amplificador com polarização mal-projetada. 2.0 DISCUSSÃO Operação classe B de um transistor significa que a corrente do coletor flui durante somente 180º do ciclo CA. Isto implica que o ponto Q se situe aproximadamente no corte para as duas retas de carga, CA e CC. A vantagem da operação classe B é a menor dissipação de potência no transistor, que resulta em maior eficiência e menor corrente drenada da fonte. Quando um transistor opera em classe B, ele corta um semiciclo. Para evitar a distorção resultante é necessário o uso de dois transistores num arranjo push-pull; isto quer dizer que um transistor conduz durante um semiciclo e o outro transistor conduz durante o outro semiciclo, sendo que ambos estão configurados como seguidores de emissor, com ganho de tensão igual a um e forte linearização. Deste modo, obtém-se amplificadores classe B com baixa distorção e alta eficiência. Arranjos push-pull são normalmente utilizados nos estágios de saída dos amplificadores de potência, por oferecerem baixa impedância de saída e alta impedância de entrada. 3.0 PROCEDIMENTO OBS.: Recomenda-se aos senhores alunos que realizem os cálculos necessários para esta experiência antecipamente e tragam os resultados já computados, para facilitar a implementação dos circuitos e aproveitar melhor o tempo de aula. POLARIZAÇÃO DO AMPLIFICADOR PUSH-PULL 1. Considere o amplificador Push-Pull cujo esquema encontra-se na figura 1 e calcule as tensões e correntes CC de polarização constantes na tabela da figura 2. Anote os resultados obtidos. 2. Insira a placa EB-98 no sistema (ou coloque o protoboard sobre a bandeja). Não é necessário inicializar o sistema e nem ligar a fonte principal da MB-U. 3. Monte o circuito do amplificador esquematizado na figura 1 observando os seguintes cuidados: a) Seja organizado na sua montagem, para facilitar eventuais correções no circuito montado; b) Evite entortar os terminais dos componentes, pois estes são frágeis podem se quebrar; c) Ligue a alimentação do circuito somente quando tiver terminado a montagem e conferido todas as ligações. 4. Ligue a alimentação do circuito, e utilizando-se do aparelho de medição adequado, meça e anote os resultados práticos na tabela da figura 2. Compare os resultados medidos com os valores calculados e justifique eventuais diferenças. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 7 Fig. 1 – Amplificador Push-Pull Grandeza VCC [V] VE [V] VB1 [V] VB2 [V] Vx [V] Valor Calculado Valor Medido Fig. 2 – Valores Calculados e Valores Medidos de Polarização 5. A partir dos resultados práticos (valores medidos), calcule as tensões pedidas na tabela da figura 3. VCE1 [V] VCE2 [V] VBE1 [V] VBE2 [V] Fig. 3 – Cálculo das tensões de polarização Q1 TIP31 3,9KΩ 680Ω 4,7µ 4,7µ + + Q2 TIP32 3,9KΩ 680Ω 4,7µ 1KΩ Vx PS-1 = 9V + TIP 31TIP 32 BASE COLETOR EMISSOR 680 Ω - azul, cinza, marrom 1 kΩ - marrom, preto, vermelho 3,9 kΩ - laranja, branco, vermelho unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 8 AMPLIFICAÇÃO DE SINAL CA 6. Utilizando o gerador de sinais, aplique na entrada do circuito um sinal senoidal de 1kHz com amplitude de 1V. Observe simultaneamente os sinais de entrada e saída e anote-os na figura 4. Fig. 4 – Tensões de entrada e saída no amplificador classe B – Push-Pull Há alguma distorção perceptível no sinal de saída? Quanto é o ganho de tensão nesta situação? Ganho (Av) = _______________ COMPLIANCE 7. Aumente a amplitude do sinal de entrada enquanto observa simultaneamente os sinais de entrada e saída. Verifique e anote a o valor da compliance para esta situação. PP = _______________ O resultado encontrado é o esperado? DISTORÇÃO POR CROSS-OVER 8. Desligue a alimentação do circuito e o gerador de sinais. 9. Altere o circuito, curto-circuitando os dois resistores de 680Ω. 10. Religue a alimentação (PS-1 = 9V). Com o voltímetro meça os novos valores de polarização e complete a tabela da figura 5. CANAL 1 AC DC Escala vertical: _______ V/div CANAL 2 AC DC Escala vertical: _______ V/div Escala horizontal: ______ s/div unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 9 Grandeza VCC [V] VE [V] VB1 [V] VB2 [V] Valor Medido Fig. 5 – Novos valores medidos de polarização 11. Aplique novamente um sinal senoidal de 1kHz, ajustando a amplitude de entrada para 2V. 12. Observe simultaneamente os sinais de entrada e saída e anote-os na figura 6. Fig. 6 – Entrada e Saída no Amplif. Push-Pull – Distorção por Cross-over Foi observada distorção por cross-over? Explique porque a alteração implementada causou este tipo de distorção. ATENÇÃO: APÓS A EXPERIÊNCIA, ORGANIZE SUA BANCADA CONFORME AS “NORMAS DE UTILIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO PELOS ALUNOS DE ELETRÔNICA II” (página iii desta apostila). BANCADA EM DESACORDO COM AS NORMAS ACARRETARÁ EM DIMINUIÇÃO DA NOTA DE LABORATÓRIO, CONFORME PREVISTO. CANAL 1 AC DC Escala vertical: _______ V/div CANAL 2 AC DC Escala vertical: _______ V/div Escala horizontal: ______ s/div unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 10 AMPLIFICADOR CLASSE B – PARTE II 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, você deverá ser capaz de: 1. Observar a corrente de coletor no amplificador Push-Pull. 2. Verificar a polarização de base com compensação de temperatura utilizando diodos. 3. Observar o funcionamento do espelho de corrente. 2.0 DISCUSSÃO Em um amplificador classe B é necessário ajustar o ponto quiescente ligeiramente acima do corte para evitar-se a distorção por cross-over, ajustando-se a polarização para um valor de VBE entre 0,6V e 0,7V. O grande problema reside no fato da corrente de coletor ser muito sensível às variações de VBE, a qual, por sua vez, é fortemente dependente das variações de temperatura. Quando a temperatura aumenta, a corrente no coletor aumenta. Como a corrente no coletor aumenta, a temperatura na junção aumenta ainda mais, além de reduzir o valor exato de VBE. Esta situação de realimentação positiva significa que a corrente no coletor pode “disparar” , causando o efeito de deriva térmica até que uma potência excessiva danifique o transistor. Uma forma de evitar a deriva térmica é usar diodos de compensação para produzir a tensão de polarização para os diodos do emissor. Se as curvas dejunção dos diodos de compensação e dos diodos de emissor casarem, aumentos de temperatura causarão diminuição nas tensões de junção e o disparo térmico deixa de ocorrer. 3.0 PROCEDIMENTO OBS.: Recomenda-se aos senhores alunos que realizem os cálculos necessários para esta experiência antecipamente e tragam os resultados já computados, para facilitar a implementação dos circuitos e aproveitar melhor o tempo de aula. POLARIZAÇÃO DO AMPLIFICADOR PUSH-PULL 1. Considere o amplificador Push-Pull cujo esquema encontra-se na figura 1 e calcule as tensões e correntes CC de polarização constantes na tabela da figura 2. Anote os resultados obtidos. 2. Insira a placa EB-98 no sistema (ou coloque o protoboard sobre a bandeja). Não é necessário inicializar o sistema e nem ligar a fonte principal da MB-U. 3. Monte o circuito do amplificador esquematizado na figura 1 observando os seguintes cuidados: a) Seja organizado na sua montagem, para facilitar eventuais correções no circuito montado; b) Evite entortar os terminais dos componentes, pois estes são frágeis podem se quebrar; c) Ligue a alimentação do circuito somente quando tiver terminado a montagem e conferido todas as ligações. 4. Ligue a alimentação do circuito, meça e anote os resultados práticos na tabela da figura 2. OBS.: Calcular ICQ a partir de VC1 e/ou VC2. Calcular IR a partir de VB1 e/ou VB2 Compare os resultados medidos com os valores calculados e justifique eventuais diferenças. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 11 Fig. 1 – Amplificador Push-Pull Grandeza VCC VE VB1 VB2 Vx ICQ VC1 VC2 IR=3,9kΩ Valor Calculado [Volt] – Valor Medido [Volt] – Fig. 2 – Valores Calculados e Valores Medidos de Polarização 5. A partir dos resultados práticos (valores medidos), calcule as tensões pedidas na tabela da figura 3. VCE1 [V] VCE2 [V] VBE1 [V] VBE2 [V] Fig. 3 – Cálculo das tensões de polarização Nesta situação, os espelhos de corrente estão funcionando corretamente? Justifique sua resposta. Q1 TIP31 3,9KΩ 680Ω 4,7µ 4,7µ + + Q2 TIP32 3,9KΩ 680Ω 4,7µ 1KΩ Vx PS-1 = 7V 10Ω 10Ω RC1 RC2 + 10 Ω - marrom, preto, preto 680 Ω - azul, cinza, marrom 1 kΩ - marrom, preto, vermelho 3,9 kΩ - laranja, branco, vermelho unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 12 OBSERVAÇÃO DA CORRENTE CA NO COLETOR 6. Utilizando o gerador de sinais, aplique na entrada do circuito um sinal senoidal de 1kHz com amplitude de 3V. Observe simultaneamente o sinal de tensão de saída e a tensão sobre o resistor RC2 e anote-os na figura 4. Fig. 4 – Tensão e corrente na saída do amplificador classe B – Push-Pull A partir das formas de onda observadas, calcule o valor da corrente de pico no coletor do transistor PNP. A forma de onda de corrente observada é a esperada? POLARIZAÇÃO COM DIODOS COMPENSADORES 7. Desligue a alimentação e desconecte o gerador de sinais do circuito. Altere o circuito montado substituindo os resistores de 680Ω por diodos, conforme indicado na figura 5. Fig. 5 – Polarização utilizando diodos compensadores CANAL 1 AC DC Escala vertical: _______ V/div CANAL 2 AC DC Escala vertical: _______ V/div Escala horizontal: ______ s/div + Vx unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 13 8. Considere o amplificador Push-Pull com a nova polarização e Vcc = 10V. Recalcule as tensões e correntes CC de polarização e anote-as na tabela da figura 6. Grandeza VCC VE VB1 VB2 Vx ICQ VC1 VC2 IR=3,9kΩ Valor Calculado – Valor Medido – Fig. 6 – Valores Calculados e Valores Medidos de Polarização 9. Ligue a alimentação do circuito, reajuste a fonte PS-1 para 10V, meça e anote os resultados práticos na tabela da figura 6. 10. A partir dos resultados práticos (valores medidos), calcule as tensões pedidas na tabela da figura 7. VCE1 VCE2 VBE1 VBE2 Fig. 7 – Cálculo das tensões de polarização Compare os resultados medidos com os valores calculados e justifique eventuais diferenças. O espelho de corrente está funcionando corretamente? Nesta situação há o risco de deriva térmica? ATENÇÃO: APÓS A EXPERIÊNCIA, ORGANIZE SUA BANCADA CONFORME AS “NORMAS DE UTILIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO PELOS ALUNOS DE ELETRÔNICA II” (página iii desta apostila). BANCADA EM DESACORDO COM AS NORMAS ACARRETARÁ EM DIMINUIÇÃO DA NOTA DE LABORATÓRIO, CONFORME PREVISTO. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 14 AMPLIFICADOR CLASSE C 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, você deverá ser capaz de: 1. Observar o funcionamento de um amplificador classe C. 2. Verificar o funcionamento do grampeador CC negativo na base. 2.0 DISCUSSÃO Em um amplificador classe C, o transistor opera na região ativa menos de 180° do ciclo CA do sinal. Tipicamente, o ângulo de condução é muito menor do que 180° e a corrente do coletor é um trem de pulsos estreitos. Esta corrente não senoidal contém a frequência fundamental mais as harmônicas e é obtida através de um circuito grampeador negativo ligado à base. Um amplificador classe C sintonizado tem um circuito tanque ressonante na saída que está em sintonia com a frequência fundamental. Isto produz uma tensão de saída senoidal com frequência fr. Em um circuito multiplicador de frequência, o circuito tanque ressonante é sintonizado em alguma frequência harmônica superior, múltipla inteira da frequência fundamental da entrada. 3.0 PROCEDIMENTO 1. Antes de iniciar a montagem, meça o valor da indutância e do fator de qualidade do indutor, anotando estes resultados na tabela da figura 1. Utilize a ponte RLC digital disponível com o professor. 2. Calcule os demais parâmetros referentes ao amplificador classe C e complete a tabela. L (µH) QL fR (kHz) XL (Ω) RS (Ω) RP (Ω) Q B (kHz) Fig. 1 – Valores Medidos e Calculados para o Amplificador Sintonizado L C X r Q = X f LL = 2. . .π r R RC p L= R Q XP L L= . PP Vcc= 2. f L C r = 1 2π . Q f B r= 3. Considere o amplificador classe C sintonizado cujo esquema encontra-se na figura 2. 4. Insira a placa EB-98 no sistema (ou coloque o protoboard sobre a bandeja). 5. Monte o circuito do amplificador, observando os seguintes cuidados: a) Seja organizado na sua montagem, para facilitar eventuais correções no circuito montado; b) Evite entortar os terminais dos componentes, pois estes sãofrágeis podem se quebrar; c) Não ligue ainda a alimentação do circuito. d) Como indutor, use o Transformador de Pulsos (TP) fornecido. 6. Ajuste o gerador de sinais para uma entrada senoidal de 40kHz com 2Vpp. 7. Ajuste a alimentação para 10V, ligue o circuito e aplique o sinal de entrada. 8. Com o osciloscópio, observe os sinais na entrada (gerador) e na saída (carga). 9. Varie a frequência do gerador até que a saída alcance seu valor máximo (ressonância). Meça a frequência nessa situação (Obs.: o valor da fR é por volta de 40kHz, mas varia de bancada para bancada). Frequência de Ressonância calculada: ________________ (utlizando o valor de indutância medido) Frequência de Ressonância medida: ________________ (mede-se com o osciloscópio) unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 15 10. Anote as formas de onda de entrada e de saída na figura 3. Fig. 2 – Amplificador Classe C Fig. 3 – Amplif. Classe C – Formas de onda de tensão na entrada e na carga CANAL 1 AC DC Escala vertical: _______ V/div CANAL 2 AC DC Escala vertical: _______ V/div Escala horizontal: ______ s/div unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 16 Os resultados obtidos até o momento são os esperados ? (frequência e formas de onda) Comente e justifique as diferenças observadas entre a teoria e a prática. Anote suas conclusões. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 11. Observe, simultaneamente, o sinal de entrada e o sinal na base do transistor. Anote as formas de onda na figura 4. Fig. 4 – Amplif. Classe C – Grampeamento Negativo O resultado é o esperado? Justifique o que foi observado. _____________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________ 12. Varie a amplitude da tensão de entrada e observe o que ocorre com a tensão de saída. Anote a PP. PP calculada: ________________ (teórica) PP medida: ________________ (prática) 13. Altere a forma de onda da tensão de entrada para triangular, e depois, para onda quadrada. Observe as diferenças na onda de tensão na carga. Justifique as alterações de comportamento observadas. ATENÇÃO: AO TERMINAR, ORGANIZE A BANCADA SEGUINDO AS “NORMAS DE UTILIZAÇÃO DO LAB. DIDÁTICO PELOS ALUNOS DE ELETRÔNICA II” (página iii). CANAL 1 AC DC (entrada) Escala vertical: _______ V/div CANAL 2 AC DC (base) Escala vertical: _______ V/div Escala horizontal: ______ s/div unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 17 ANÁLISE DE EFEITOS DE FREQUÊNCIA 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, o aluno deverá ser capaz de analisar e entender o funcionamento de uma rede de avanço e de uma rede atraso, funcionando isoladamente. 2.0 DISCUSSÃO O funcionamento dos amplificadores dentro de uma banda média, onde os capacitores são aproximados por uma impedância de muito baixo valor, foi estudado em seções anteriores. Fora desta banda média, os efeitos das capacitâncias não podem ser desprezados porque influenciam significativamente no funcionamento dos amplificadores. Abaixo da banda média, os capacitores apresentam alta impedância, levando os amplificadores a ganhos menores, e acima da banda média, capacitâncias internas das junções e outras parasitas também alteram o ganho e devem ser consideradas para um perfeito entendimento do comportamento destes circuitos. A análise deste comportamento variável com a frequência pode ser introduzido com o estudo das redes de avanço e atraso, circuitos RC que permitem uma visualização da variação das impedâncias capacitivas com a variação da frequência. 3.0 PROCEDIMENTO REDE DE AVANÇO 1. Coloque a placa EB-98 nas guias do bastidor e encaixe o conector. Não é necessário ligar o sistema. 2. Monte o circuito da Rede de Avanço esquematizada na figura 1; para tanto, observe os seguintes cuidados: a) Encaixe cuidadosamente os componentes no protoboard, sem forçar para não danificá-los; b) O sinal de entrada será aplicado a partir do gerador de sinais usando-se o cabo BNC-jacaré. 3. Utilize o gerador de sinais e aplique uma tensão senoidal com 2Vp-p, sem offset. 100nF 1kΩ osciloscópio (canal 1) osciloscópio (canal 2) ~ 2Vpp Fig. 1 – Rede de Avanço 4. Varie a frequência do sinal de entrada para diversos valores; com o auxílio do osciloscópio, meça simultaneamente os sinais de entrada e saída do circuito e anote os resultados na tabela da figura 2. Anote, ao menos, 10 resultados para que a curva tenha resolução adequada. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 18 OBS: A amplitude da tensão de entrada varia com a variação da frequência; corrija, se necessário. f [Hz] Vin [Vp-p] Vout [Vp-p] Ganho Ganho em dB f [Hz] Vin [Vp-p] Vout [Vp-p] Ganho Ganho em dB Fig. 2 – Medidas na Rede de Avanço 5. Meça o valor das resistências e da capacitância, e calcule a frequência de corte do circuito. Apresente a curva de resposta em frequência da em um gráfico monolog (figura 3). 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 Fig. 3 – Resposta em Frequência da Rede de Avanço unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 19 6. Compare o valor calculado da frequência de corte (fC) com o valor encontrado no gráfico traçado. É coerente? REDE DE ATRASO 7. Monte o circuito da Rede de Atraso esquematizada na figura 4 tomando os mesmos cuidados do item 2. 8. Ajuste o gerador de sinais para uma tensão senoidal com 2Vp-p, sem offset. 100nF 1kΩ osciloscópio (canal 1) osciloscópio (canal 2) ~ 2Vpp Fig. 4 – Rede de Atraso 9. Com o auxílio do osciloscópio, meça simultaneamente os sinais de entrada e saída do circuito e anote pelo menos 10 resultados na tabela da figura 5, para diferentes frequências de sinal de entrada. OBS: A amplitude da tensão de entrada varia com a variação da frequência; corrija, se necessário. f [Hz] Vin [Vp-p] Vout [Vp-p] Ganho Ganho em dB f [Hz] Vin [Vp-p] Vout [Vp-p]Ganho Ganho em dB Fig. 5 – Medidas na Rede de Atraso 10. Apresente a curva de resposta em frequência da Rede de Atraso no gráfico monolog da figura 6. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 20 11. Compare o valor calculado da frequência de corte (fC) com o valor encontrado no gráfico traçado. É coerente? 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 Fig. 6 – Resposta em Frequência da Rede de Atraso Responda: 1) Qual deveria se a taxa de inclinação (teórica) fora da banda de passagem para ambas as redes de atraso estudadas? 2) Quais os valores destas inclinações obtidas na prática? ATENÇÃO: APÓS A EXPERIÊNCIA, ORGANIZE SUA BANCADA CONFORME AS “NORMAS DE UTILIZAÇÃO DO LABORATÓRIO DIDÁTICO PELOS ALUNOS DE ELETRÔNICA II” (página iii desta apostila). BANCADA EM DESACORDO COM AS NORMAS ACARRETARÁ EM DIMINUIÇÃO DA NOTA DE LABORATÓRIO, CONFORME PREVISTO. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 21 RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DE AMPLIFICADORES 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, o aluno deverá ser capaz de analisar e entender o comportamento de um amplificador emissor comum funcionando com um sinal de frequência variável na entrada. 2.0 DISCUSSÃO O funcionamento dos amplificadores dentro de uma banda média, onde os capacitores são aproximados por uma impedância de muito baixo valor, foi estudado em seções anteriores. Fora desta banda média, os efeitos das capacitâncias não podem ser desprezados porque influenciam significativamente no funcionamento dos amplificadores. Abaixo da banda média, os capacitores apresentam alta impedância, levando os amplificadores a ganhos menores, e acima da banda média, capacitâncias internas das junções e outras parasitas também alteram o ganho e devem ser consideradas para um perfeito entendimento do comportamento destes circuitos. ATENÇÃO: Recomenda-se aos senhores alunos que realizem os cálculos necessários para esta experiência antecipamente e tragam os resultados já computados, para facilitar a implementação dos circuitos e aproveitar melhor o tempo de aula. Os cálculos necessários encontram-se ao final deste roteiro de aula. 3.0 PROCEDIMENTO RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DE UM AMPLIFICADOR EC 1. Coloque a placa EB-98 nas guias do bastidor e encaixe o conector. Não ligar o sistema. 2. Monte o circuito do Amplificador Emissor-Comum esquematizado na figura 1 observando os seguintes cuidados: a) Seja organizado na sua montagem, para facilitar eventuais correções no circuito montado; b) Evite entortar os terminais dos componentes, pois estes são frágeis podem se quebrar; c) Encaixe cuidadosamente os componentes no protoboard, sem forçar para não danificá-los; d) Observe as polaridades dos capacitores e a pinagem do transistor; e) O sinal de entrada será aplicado a partir do gerador de sinais usando-se o cabo BNC-jacaré. 3. Ligue o sistema e ajuste PS-1 para 10V. (Não é preciso inicializar o sistema). 4. Ajuste o gerador de sinais para uma tensão senoidal de 100Hz com amplitude de 10mV (Vpp=20mV). 5. Meça os valores de polarização utilizando um voltímetro CC e anote os resultados na tabela 01, no final deste roteiro de aula (a corrente de emissor deve ser calculada; não abrir o circuito). 6. Com o auxílio do osciloscópio, meça simultaneamente os sinais de entrada e saída do circuito e anote os resultados na tabela da figura 2. Varie a frequência, obtendo ao menos 20 resultados para posterior traçado do gráfico. OBS.: Para que os resultados sejam confiáveis e tenham qualidade, utilize sempre o osciloscópio nas escalas adequadas. Para medidas de frequência, utilize o osciloscópio. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 22 Fig. 1 – Amplificador Emissor Comum OBS: Se a amplitude da tensão de entrada variar com a frequência; reajuste-a. f [Hz] Vin [mVp-p] Vout [mVp-p] Ganho Ganho em dB f [Hz] Vin [mVp-p] Vout [mVp-p] Ganho Ganho em dB IC(máx) = 0,8A VCE(máx) = 40V VCB(máx) = 75V PD(máx) = 0,5W hfe = 150 fT = 300MHz CC’ = 8pF Ce’ = 25pF rb’ = 50Ω Rg = 400Ω 2N2222A ~ PS-1 10kΩ Vin 1kΩ 3,3kΩ 2,2kΩ 1,5kΩ 4,7µF 2,2µF 10µF B C E + + + unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 23 f [Hz] Vin [mVp-p] Vout [mVp-p] Ganho Ganho em dB Fig. 2 – Medidas no Amplificador EC 7. Apresente a curva de resposta em frequência do amplificador na figura 3. 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 Fig. 3 – Resposta em Frequência do Amplificador EC 8. A partir do gráfico,estime o valor das frequências de corte superior e inferior. 9. Compare os valores calculados para as frequências de corte superior e inferior com os resultados obtidos no gráfico. Eles são coerentes? unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 24 TABELA 1 Grandeza VCC [V] VB [V] VE [V] IE [mA] re’ [Ω] rC [Ω] Av Valor Calculado – Valor Medido – – TABELA 2 Grandeza fentr [Hz] fsaída [Hz] fE [Hz] fB [MHz] fC [MHz] Valor Calculado TABELA3 Grandeza f1 [Hz] f2 [Hz] Valor Calculado Valor Medido Amplificador Emissor-Comum , , 1 ,2 25 . //Cent e saída C e m C C L E e rmV R R R r R R r A r R R I r β − = ≅ = = = Amplificador Coletor-Comum , 1 2 1 2 . S ent E saída e R R R R R R R R rβ β = = + Aspectos Frequenciais E B 1 1 1 f f 2 ( ) 2 (Zs // ) 2 r ent s ent ent EMISSOR E E B B f R R C R C Cπ π π = = = + , , C e C C PE, 1 1 1 f C C =C +C 2 ( ) 2 r 2 f saída saída L saída C C T e f R R C C r = = = +π π π ( ), , , ,,1 [ ] 20.log [ ] 10.logCB e C B G b e v v P P e r C C C r r r r A dB A A dB A r β = + + = + = = ( ) ( ) 1 2 -1 (1 ) ent Miller saída Miller G S A C C A C C r R R R A = − = = unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 25 AMPLIFICADOR DIFERENCIAL 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, o aluno deverá ser capaz de: 1. Analisar e entender o funcionamento de um amplificador diferencial, funcionando com entrada simples ou diferencial e saída simples ou diferencial; 2. Medir os ganhos experimentalmente e comparar com os valores teóricos calculados; 3. Entender o funcionamento de um espelho de corrente e verificá-lo em um amplificador diferencial. 2.0 DISCUSSÃO Dentre os diversos tipos de amplificadores que podem ser construídos com dispositivos discretos, o amplificador diferencial constitui-se numa topologia com características particulares que o torna interessante para ser utilizado como estágio de entrada de amplificadores integrados, como os Amplificadores Operacionais. O amplificador diferencial possui 2 entradas e 2 saídas, podendo ter alimentação simples ou dividida. Dependendo da maneira como o sinal de entrada é aplicado (apenas em uma das entradas, nas duas entradas com valores diferentes ou com valor igual nas duas entradas), o ganho, e por consequência, a tensão obtida na saída, podem ser alterados. Dependendo da maneira como a carga é ligada, apenas em uma saída ou entre as duas saídas, novamente podem ser obtidos valores diferentes de ganhos para cada situação. A utilização de espelhos de corrente para a polarização destes circuitos oferece a alta impedância necessária nos coletores e nos emissores dos transistores do par diferencial, contribuindo também para a necessária equalização das correntes nos 2 ramos do par diferencial. ATENÇÃO: Recomenda-se aos senhores alunos que realizem os cálculos necessários para esta experiência antecipamente e tragam os resultados já computados, para facilitar a implementação dos circuitos e aproveitar melhor o tempo de aula. 3.0 PROCEDIMENTO POLARIZAÇÃO DO PAR DIFERENCIAL 1. Coloque a placa EB-98 nas guias do bastidor e encaixe o conector. 2. Monte o circuito do Par Diferencial esquematizado na figura 1; para tanto, observe os seguintes cuidados: a) Encaixe cuidadosamente os componentes no protoboard, sem forçar para não danificá-lo; b) Evite entortar demais os terminais dos componentes, para não danificá-los, pois estes serão utilizados em aulas de outras turmas, ou mesmo nesta turma em outras experiências; c) Faça sua montagem de maneira organizada, de modo a poder identificar qual é o transistor Q1 e qual é o transistor Q2. 3. Ligue o sistema, e ajuste PS-1 e PS-2 para obter as tensões de alimentação +12V e –12V. 4. Aterre as entradas vi1 e vi2 e meça, com o voltímetro, as tensões de polarização nos coletores e nos emissores de Q1 e Q2. Anote os resultados na tabela da figura 2. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 26 Fig. 1 – Circuito do Amplificador Diferencial PS-1 PS-2 Vc1 Vc2 Ve1=Ve2 Fig. 2 – Tensões de Polarização do Par Diferencial AMPLIFICAÇÃO DE SINAIS – ENTRADA SIMPLES / SAÍDA SIMPLES 5. Desligue a entrada vi1 do terra e aplique nela um sinal senoidal de 10mV de pico, frequência de 1kHz. Mantenha a entrada vi2 aterrada e a saída vo1 em aberto. Esboce na figura 3 as formas de onda de tensão de entrada, e a saída observada em vo2 . OBS: Para poder verificar a defasagem entre os dois sinais, observe os dois canais do osciloscópio ao mesmo tempo, embora em escalas diferentes devido ao ganho. 6. Mantenha o canal 1 em vi1 e passe o canal 2 do osciloscópio para a saída vo1. Esboce a forma de onda de vo1 juntamente com a tensão vo2 . Observe a defasagem e os valores de pico-a-pico de ambas as ondas. 7. Calcule o ganho teórico e compare com o ganho experimental observado nesta situação. G a n h o T e ó r i c o : _______________ G a n h o E x p e r i m e n t a l : _______________ Os resultados estão coerentes? O ganho experimental está próximo do esperado? 2N2222A PS-1 100kΩ 100kΩ B C E 2N2222A 100kΩ PS-2 Q1 Q2 vo1 vo2 vi1 vi2 unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 27 Canal 1 – Vi1 (gerador) – escala vertical: ____ mV/div Canal 2 – Vo2 (saída) – escala vertical: _____ V/div escala horizontal (ambos): _____ ms/div Fig. 3 – Ganho Diferencial – Entrada e Saída Simples AMPLIFICAÇÃO DE SINAIS – ENTRADA SIMPLES / SAÍDA DIFERENCIAL 8. Com o mesmo circuito em funcionamento, meça a tensão diferencial de saída. Para tanto, conecte o canal 1 do osciloscópio na saída vo2 e o canal 2 do osciloscópio na saída vo1 e faça a leitura da saída diferencial (o osciloscópio deverá estar no modo diferencial de leitura, fornecendo: vo2 – vo1 ). Esboce a forma de onda observada na figura 4. Canal 1 – Canal 2 (tensão diferencial de saída) escala vertical: _____ V/div escala horizontal: _____ ms/div Fig. 4 – Ganho Diferencial – Entrada Simples e Saída Diferencial 9. Calcule o ganho teórico e compare com o ganho experimental observado nesta situação. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 28 G a n h o T e ó r i c o : _______________ G a n h o E x p e r i m e n t a l : _______________ Os resultados estão coerentes? O ganho experimental está próximo do esperado? ANÁLISE DE MODO COMUM – SAÍDA SIMPLES 10. Desligue o modo diferencial do osciloscópio. 11. Conecte as duas entradas do amplificador diferencial no gerador, ajustando as entradas de modo que vi1 = vi2 com 100 mVp, frequência 1kHz, senoidal. 12. Esboce na figura 5 as formas de onda de tensão de entrada, e a saída observada em vo2 . Canal 1 – entrada de modo-comum escala vertical: _____ V/div Canal 2 – Vo2 (saída) – escala vertical: _____ V/div escala horizontal (ambos): _____ ms/div Fig. 5 – Ganho de Modo-Comum – Saída Simples 13. Calcule o ganho teórico e compare com o ganho experimental observado nesta situação. G a n h o T e ó r i c o : _______________ G a n h o E x p e r i m e n t a l : _______________ Os resultados estão coerentes? O ganho experimental está próximo do esperado? ANÁLISE DE MODO COMUM – SAÍDA DUPLA 14. Com o mesmo circuito em funcionamento, meça a tensão diferencial de saída. Qual foi o resultado obtido nesta situação? Este resultado era o esperado? unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 29 AMPLIFICADOR NÃO-INVERSOR E AMPLIFICADOR INVERSOR DE TENSÃO COM AMP-OP 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, o aluno deverá ser capaz de: 1. Verificar a operação do amplificador operacional (AMP-OP) em malha fechada. 2. Verificar experimentalmente o ganho de um amplificador inversor e de um amplificador não-inversor de tensão com AMP-OP, para sinais CC e CA, utilizando-se de multímetro digital e osciloscópio. 3. Medir as impedâncias de entradae saída para o amplificador não-inversor de tensão. 4. Verificar a redução do off-set de saída causada pela realimentação negativa. 5. Determinar a resposta em frequência destes amplificadores. 2.0 DISCUSSÃO A realimentação negativa altera as características de malha aberta do AMP-OP, e no caso da configuração de amplificador inversor, deverá ser observado que a impedância de entrada estabiliza-se, a impedância de saída diminui e o ganho diminui e estabiliza-se. Já a configuração de amplificador não- inversor tem sua impedância de entrada aumentada, a impedância de saída diminuída e o ganho também diminui e estabiliza-se. Um amplificador operacional integrado pode ser utilizado para amplificar tensões CC e CA, e o ganho deste amplificador depende da configuração da realimentação negativa escolhida. Na presente experiência, serão configurados o amplificador inversor de tensão, que tem como ganho: − ≅ mrealiv entr R A R e também o amplificador não inversor de tensão, que tem como ganho: 1= + realimv entr R A R Experimentalmente, o ganho pode ser obtido medindo-se as tensões de entrada e saída do circuito e calculando-se a relação: ≅ saidav entrada V A V Deve ser observado que no amplificador inversor o sinal de saída tem fase invertida em relação ao sinal de entrada. Além de alterar as características básicas de funcionamento do amplificador operacional em malha aberta, a realimentação negativa também altera o offset de saída, reduzindo-o, e aumenta a faixa de resposta em frequência dos amplificadores assim realimentados. 3.0 PROCEDIMENTO AMPLIFICADOR NÃO-INVERSOR DE TENSÃO 1. Insira a placa EB-98 no sistema (ou coloque o protoboard sobre a bandeja). Não é necessário inicializar o sistema e nem ligar a fonte principal da MB-U. 2. Monte o circuito do Amplificador Não-inversor de tensão esquematizado na figura 1 utilizando-se do Amp-Op 741; para tanto, observe os seguintes cuidados: unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 30 a) Encaixe cuidadosamente o CI no protoboard e se necessário retirá-lo, faça com atenção para não entortar ou danificar seus terminais; b) Não se esqueça de ligar a alimentação do CI, deixando para energizar a MB-U apenas quando tiver terminado a montagem e conferido todas as ligações; c) Evite entortar demais os terminais do capacitor, pois este é frágil e quebra-se com facilidade; d) O sinal de entrada será aplicado a partir do gerador de sinais usando-se o cabo BNC-jacaré. e) Seja organizado na sua montagem, para facilitar eventuais correções no circuito montado; Fig. 1 – Amplificador Não-inversor de Tensão MEDIDAS DE AMPLIFICAÇÃO CC 3. Energize o circuito. 4. A fonte CC variável PS-1 será utilizada como o sinal CC de entrada do amplificador. Varie a fonte PS-1 para os valores da tabela da figura 2. Faça o melhor ajuste possível das tensões e anote o valor real que o voltímetro indicar. Com o uso do mesmo voltímetro, meça também a tensão de saída para cada caso e complete a tabela da figura 2. Vent [V] (desejada) 0 1 2 4 7 10 Vent [V] (medida) Vsaída [V] Ganho Real (medido) Fig. 2 – Ganho CC do Amplificador Não-inversor Os valores medidos de ganho CC são coerentes com o valor teórico calculado? MEDIDAS DE AMPLIFICAÇÃO CA 5. Para o mesmo circuito já montado, substitua a entrada CC (PS-1) por uma entrada senoidal (gerador de sinais) de 10kHz e 2Vp-p, sem nível DC (offset). Retire o voltímetro do circuito. 6. Com o auxílio do osciloscópio, utilizando os 2 canais simultaneamente, esboce as formas de onda de entrada e saída, registrando os eixos horizontal e vertical na figura 3. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 31 7. Calcule o valor do ganho e conclua o que foi observado com relação aos resultados teórico/prático e fase do sinal. Foi observado nível DC no sinal de saída? Por que? Fig. 3 – Ganho CA do Amplificador Não-inversor MEDIDAS DE IMPEDÂNCIA DE ENTRADA E SAÍDA 8. Para a medida de impedância de entrada, retire o osciloscópio e o gerador de sinais do circuito. 9. Mantenha o circuito alimentado e meça, com o ohmímetro, a resistência entre Vent e terra. Zin = _____________ 10. Ligue Vent ao terra (curto-circuito da entrada) e meça, com o ohmímetro, a resistência entre Vsaída e terra. (mantenha o circuito normalmente com a sua alimentação) Zout = _____________ VERIFICAÇÃO DO EFEITO DA REALIMENTAÇÃO NEGATIVA SOBRE O OFF-SET DE SAÍDA. 11. Mantenha o curto-circuito da entrada e retire o ohmímetro da saída. 12. Abra a realimentação (retire o resistor) e meça a tensão de saída com o voltímetro. vos saída( )OL = _____________ 13. Ligue novamente o resistor de realimentação e mantenha a entrada curto-circuitada; meça novamente a tensão de saída com o voltímetro nesta condição. vos saída( )CL = _____________ Comente o que foi observado com relação à tensão de off-set de saída em ambos os casos. AMPLIFICADOR NÃO INVERSOR escala vertical (ch1) = _________ escala vertical (ch2) = _________ escala horizontal = _____________ ganho prático = __________________ unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 32 AMPLIFICADOR INVERSOR – MEDIDAS DE AMPLIFICAÇÃO CC 14. Monte agora o circuito do Amplificador Inversor de tensão esquematizado na figura 4, utilizando-se do Amp-Op 741. Fig. 4 – Amplificador Inversor com Amp-Op 15. Varie a fonte de tensão PS-1 para os valores da tabela da figura 5. Faça o melhor ajuste possível das tensões e anote o valor real que o voltímetro indicar. Com o uso do mesmo voltímetro, meça também a tensão de saída para cada caso e complete a tabela da figura 5. Vent [V] (desejada) 1.0 2.0 4.0 7.0 8.0 10 Vent [V] (medida) Vsaída [V] Ganho Real (medido) Fig. 5 – Ganho do Amplificador Inversor Os valores medidos de ganho CC são coerentes com os valores teóricos calculados? MEDIDAS DE AMPLIFICAÇÃO CA 16. Para o mesmo circuito já montado, retire os voltímetros e a fonte PS-1. 17. Aplique na entrada um sinal triangular de 1kHz e 1Vp-p, sem nível DC do gerador. 18. Com o auxílio do osciloscópio, utilizando os 2 canais simultaneamente, esboce as formas de onda de entrada e saída, registrando os eixos horizontal e vertical na figura 6. Observe a inversão de fase. 19. Calcule o valor do ganho e conclua o que foi observado com relação aos resultados teórico/prático e fase do sinal. Foi observado nível DC no sinal de saída? Por que? unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 33 Fig. 6 – Ganho CA do Amplificador Inversor AMPLIFICADOR INVERSOR escala vertical (ch1) = _________ escala vertical (ch2) = _________ escala horizontal = _____________ ganho prático = __________________unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 34 AMPLIFICADOR SOMADOR COM AMP-OP E REFORÇADOR DE CORRENTE 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, o aluno deverá ser capaz de: 1. Construir e verificar o funcionamento de um amplificador somador de tensão utilizando amplificador operacional; 2. Verificar experimentalmente o funcionamento de um reforçador de corrente push-pull ligado à saída de um amp-op. 2.0 DISCUSSÃO Um amplificador inversor construído com amplificador operacional pode ter uma ou diversas entradas; cada uma das entradas contribui com uma parcela de corrente na entrada inversora do amp-op, fazendo com que a tensão de saída seja proporcional à soma destas correntes de entrada. Considerando-se que a entrada inversora é um terra virtual, a tensão de saída será então propocional à soma das tensões aplicadas nas entradas, ponderadas pelos respectivos resistores de entrada, conforme a expressão a seguir: 1 2 3 4 ... − ≅ + + + +saida 31 2 4 saida V VV V V R R R R R Como trata-se de um amplificador inversor, para uma entrada positiva, a saída é negativa e para uma entrada negativa, tem-se uma saída positiva; por este motivo, faz-se necessária uma alimentação dividida (ou simétrica), ou então alterações no circuito que permitam a inversão de fase para o sinal amplificado de saída. Isto é possível polarizando-se a entrada não-inversora do amp-op com uma tensão positiva, próxima à metade da tensão de alimentação e uso de capacitores para acoplamento e derivação. Em algumas aplicações, a capacidade de corrente na saída do amplificador operacional é insuficiente para os requisitos da carga; nestas situações, é possível amplificar-se a corrente de saída utilizando-se um transistor (para correntes unidirecionais) ou dois transistores num arranjo push-pull para correntes alternadas. A realimentação negativa encarrega-se de minimizar os efeitos de VBE, dispensar a polarização na base dos transistores e praticamente eliminar a distorção por cross-over. 3.0 PROCEDIMENTO AMPLIFICADOR SOMADOR DE 3 ENTRADAS COM ALIMENTAÇÃO SIMÉTRICA 1. Coloque a placa EB-98 nas guias do bastidor e encaixe o conector; 2. Monte o circuito da figura 1, tomando os seguintes cuidados: a) Encaixe cuidadosamente o CI LM741 no protoboard e se necessário retirá-lo, faça com atenção para não entortar ou danificar seus terminais (pinagem do CI na figura 6); b) Não se esqueça de ligar a alimentação do CI, deixando para energizar a MB-U apenas quando tiver terminado a montagem e conferido todas as ligações; 3. Aplique as tensões de entrada conforme o esquema, ajustando-as para os seguintes valores: PS-1 = 1V PS-2 = –4V Gerador: senoidal, sem offset, 1kHz, 1Vpp 4. Esboce a forma de onda de saída na figura 2. O resultado é o esperado? 5. Varie a tensão das fontes PS-1 e PS-2 e observe o comportamento da tensão de saída. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 35 _ + 741 10kΩ Vs +12V PS-2 -12V osciloscópio (canal 1) ~ PS-1 osciloscópio (canal 2)2 3 6 7 4 10kΩ 10kΩ 10kΩ V Fig. 1 – Amplificador Somador com Amp-Op Fig. 2 – Tensão de Saída do Somador REFORÇADOR DE CORRENTE PUSH-PULL 6. Desligue a alimentação. 7. Monte o circuito esquematizado na figura 3, do amplificador inversor sem reforçador de corrente. 8. Ligue novamente a alimentação e aplique na entrada um sinal senoidal de 0,5Vpp, sem offset do gerador, frequência de 1 kHz. 9. Aumente o valor da tensão de entrada para 2Vpp e observe o que ocorre na saída. Anote na figura 4 as formas de onda de tensão de entrada e saída. Quais são os valores das tensões de saturação positiva e negativa? Você não acha que estes valores estão muito baixos? Explique o que está ocorrendo. AMPLIFICADOR SOMADOR escala vertical = _____________ escala horizontal = _____________ unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 36 _ + 741 +12V -12V osciloscópio (canal 1) osciloscópio (canal 2) ~ 2 3 6 7 4 47kΩ 10kΩ 100Ω Fig. 3 – Amplificador Inversor sem Reforçador de Corrente Canal 1 – tensão do gerador escala vertical: ___________V/div Canal 2 – tensão na carga escala vertical: ___________V/div escala horizontal (ambos): _____ ms/div Canal 1 – tensão do gerador escala vertical: ___________V/div Canal 2 – tensão na carga- escala vertical: ___________V/div Amplificador Inversor SEM reforçador de corrente Amplificador Inversor COM reforçador de corrente Fig. 4 – Formas de onda de tensão no Amplificador Inversor 10. Desligue novamente a alimentação e o sinal da entrada. 11. Acrescente o reforçador de corrente push-pull, conforme esquematizado na figura 5. OBSERVE A PINAGEM CORRETA DOS TRANSISTORES NA FIGURA 6. CUIDADO AO LIGAR PARA NÃO INVERTER OS TERMINAIS! unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 37 12. Após conferir as ligações, ligue a alimentação e aplique na entrada um sinal senoidal de até 3Vpp, sem offset do gerador, frequência de 1 kHz e anote na figura 4 as formas de onda de tensão de entrada e saída. _ + 741 +12V -12V osciloscópio (canal 1) osciloscópio (canal 2) ~ 2 3 6 7 4 47kΩ 10kΩ TIP31 TIP32 100Ω Fig. 5 – Amplificador Inversor com Reforçador de Corrente 13. Calcule a corrente de pico na carga. Tire suas conclusões sobre o funcionamento do reforçador Push-Pull. Foi possível observar cross- over ? Fig. 6 – Pinagem dos terminais dos transistores TIP 31 e TIP32 e do CI LM741 TIP 31TIP 32 BASE COLETOR EMISSOR unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 38 FILTROS ATIVOS COM AMP-OP 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, o aluno deverá ser capaz de: 1. Entender como funcionam os filtros ativos que utilizam-se de amplificadores operacionais. 2. Verificar o funcionamento dos mesmos, levantando as curvas de resposta em frequência dos filtros ativos em papel monolog. 3. Determinar experimentalmente as frequências de corte (a partir dos gráficos) para filtros ativos e comparar com os valores teóricos. 2.0 DISCUSSÃO Um amplificador operacional pode ser utilizado para a construção de filtros (ativos) passa-baixas, passa- altas, passa-faixa e rejeita-faixa. Nesta prática serão verificados os funcionamentos de um filtro passa- baixas (FPB) e de um filtro passa-altas (FPA), que na sua banda média apresentam ganho relativamente estável, e fora da banda de passagemapresentam uma inclinação dependente do número de pólos, sempre múltipla de 20 dB/década. Para os filtros ativos a serem estudados (Butterworth, 1 Pólo e 2 Pólos, não-inversores), se os resistores e capacitores de filtro de cada rede de atraso forem iguais, a frequência de corte pode ser calculada por: fc = 1 2πRC O ganho na banda média pode ser obtido medindo-se as tensões de entrada e saída do circuito e calculando-se a relação: A V Vv saída entrada = = +1 1 2 R R ATENÇÃO: Recomenda-se aos senhores alunos que realizem os cálculos necessários para esta experiência antecipamente e tragam os resultados já computados, para facilitar a implementação dos circuitos e aproveitar melhor o tempo de aula. 3.0 PROCEDIMENTO FILTRO PASSA-BAIXAS DE 1 PÓLO 1. Insira a placa EB-98 no sistema (ou coloque o protoboard sobre a bandeja). Não é necessário inicializar o sistema e nem ligar a fonte principal da MB-U. 2. Monte o circuito do FPB de 1 Pólo esquematizado na figura 1 utilizando-se do Amp-Op 741; para tanto, observe os seguintes cuidados: a) Encaixe cuidadosamente o CI no protoboard e se necessário retirá-lo, faça com atenção para não entortar ou danificar seus terminais; b) Não se esqueça de ligar a alimentação do CI, deixando para energizar a MB-U apenas quando tiver terminado a montagem e conferido todas as ligações; c) Evite entortar demais os terminais do capacitor, pois este é frágil e quebra-se com facilidade; d) O sinal de entrada será aplicado a partir do gerador de sinais usando-se o cabo BNC-jacaré. e) Seja organizado na sua montagem, para facilitar eventuais correções no circuito montado; 3. Energize o circuito e ajuste o gerador de sinais para uma forma de onda senoidal. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 39 8.2k 33nF 270 Ω Ω 4.7kΩ + - 3 2 +12V -12V 6 7 4 entrada saída Fig. 1 – Filtro Ativo Passa-Baixas de 1 Pólo 4. Calcule a frequência de corte do filtro e escolha as frequências nas quais colherá os pontos para construir o gráfico. Com o auxílio do osciloscópio, meça simultaneamente os sinais de entrada e saída e anote os resultados na tabela da figura 2. 5. Calcule o ganho experimental e apresente a curva de resposta em frequência do FPB de 1 Pólo em um gráfico monolog (figura 3). OBS: A amplitude da tensão de entrada varia ligeiramente com a variação da frequência; corrija, se necessário. Caso observe deformação na onda de saída devido ao slew-rate do amp-op, diminua a amplitude do sinal de entrada para aumentar a Banda de Potência do amplificador. f [Hz] Vin [Vp-p] Vout [Vp-p] Ganho [dB] f [Hz] Vin [Vp-p] Vout [Vp-p] Ganho [dB] Fig. 2 – Medidas no FPB de 1 Pólo 6. Determine a frequência de corte (fc) no gráfico e observe a taxa de inclinação acima de fc. 7. Compare o resultado experimental obtido com a frequência teórica calculada. Meça e anote o valor das resistências e do capacitor utilizado. Comente as diferenças eventualmente observadas. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 40 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 Fig. 3 - Resposta em Frequência do FPB de 1 Pólo FILTRO PASSA-ALTAS DE 2 PÓLOS 8. Monte o circuito do FPA de 2 Pólos esquematizado na figura 4 utilizando-se do Amp-Op 741 e observando os mesmos cuidados do item 2. 9. Energize o circuito e ajuste o gerador de sinais para uma forma de onda senoidal. 33nF 270Ω 33nF 270Ω 8.2kΩ 4.7kΩ + - 3 2 +12V -12V 6 7 4 entrada saída Fig. 4 – Filtro Ativo Passa-Altas de 2 Pólos 10. Calcule a frequência de corte do filtro e escolha as frequências nas quais colherá os pontos para construir o gráfico. Com o auxílio do osciloscópio, meça simultaneamente os sinais de entrada e saída e anote os resultados na tabela da figura 5. unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 41 11. Calcule o ganho experimental e apresente a curva de resposta em frequência do FPA de 2 Pólos em um gráfico monolog (figura 6). OBS: Se necessário, corrija a amplitude da tensão de entrada. Caso observe deformação na onda de saída devido ao slew-rate, diminua a amplitude de entrada. f [Hz] Vin [Vp-p] Vout [Vp-p] Ganho [dB] f [Hz] Vin [Vp-p] Vout [Vp-p] Ganho [dB] Fig. 5 - Resposta em Frequência do FPA de 2 Pólos 12. Determine a frequência de corte (fc) no gráfico e observe a taxa de inclinação abaixo de fc . 13. Compare o resultado experimental com a frequência calculada. Comente as diferenças observadas. 10 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 Fig. 6 – Resposta em Frequência do FPA de 2 Pólos unesp DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA _____________________________________________________________________________________________________ Laboratório de Eletrônica II – Prof. Alceu Ferreira Alves – 2016 página 42 CIRCUITOS NÃO LINEARES COM AMP-OP 1.0 OBJETIVOS Após completar estas atividades de laboratório, o aluno deverá ser capaz de: 1. Entender como funciona um retificador ativo com amp-op (retificador de instrumentação). 2. Construir um detector de pico ativo e observar o efeito da carga no valor de pico detectado. 3. Entender o funcionamento dos circuitos limitador e grampeador positivos ativos. 2.0 DISCUSSÃO Os amp-op's podem melhorar o funcionamento de circuitos que usam diodos (retificadores, grampeadores, ceifadores, etc.), reduzindo substancialmente o efeito da tensão de compensação dos diodos, além de praticamente eliminar os efeitos de carga e de fonte nestes mesmos circuitos Para que um circuito retificador convencional (não-ativo) funcione adequadamente é necessário que a tensão de entrada seja maior que 0,7V para diodos de silício e 0,3V para diodos de germânio. Quando a tensão de entrada é menor que estes valores, não é possível vencer-se a barreira de potencial da junção e o circuito não funciona. Os circuitos retificadores ativos superam esta limitação, utilizando-se das propriedades de funcionamento dos amplificadores operacionais que, devido à realimentação negativa, geram tensão suficiente em sua saída para colocar o diodo em condução, antes mesmo da tensão de entrada ter atingido a tensão de barreira. No caso dos detectores de pico, a baixa impedância de saída do amp-op garante carga praticamente instantânea do capacitor, ficando o mesmo carregado com o valor máximo do pico positivo da tensão de entrada. Nos intervalos em que os picos de tensão de entrada forem menores que a tensão do capacitor, a descarga do mesmo ocorrerá em função da carga ligada a ele. Para os circuitos limitador e grampeador, a eliminação praticamente total da tensão de barreira do diodo permite sua utilização em tensões pequenas de entrada. 3.0 PROCEDIMENTO RETIFICADOR ATIVO 1. Coloque a placa EB-98 nas guias do bastidor e encaixe o conector.
Compartilhar