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INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA – AULA PRÁTICA 1 EXPERIMENTO 1: Prática com o Amplificador Inversor Objetivos Comprovar como a realimentação negativa atua no controle do ganho do amplificador inversor; Constatar a validade da equação que define o ganho de tensão Av do amplificador inversor. Material 3 resistores de 10k Ω; 1 potenciômetro 10k Ω; 1 AOP LM358; 1 Protoboard; 8 pilhas AA (1,5V) (ou 2 baterias 9V). DIAGRAMA DO AMPLIFICADOR INVERSOR A figura 1 ilustra o esquema do circuito que será utilizado neste ensaio experimental. O potenciômetro (Pot) será utilizado para ajustar uma tensão de entrada Vin que será amplificada pelo amplificador inversor segundo o ganho estabelecido pelos resistores externos. Figura 1 A função dos pinos do circuito integrado LM358 utilizado nesta montagem, é ilustrada a partir da figura 2. Figura 2 FONTE SIMÉTRICA A fonte simétrica poderá ser configurada através da interligação em série de dois bancos de baterias de 6V. Cada banco de baterias é formado por 4 pilhas de 1,5V ligadas em série. A figura 3 ilustra a interligação em série de dois bancos de baterias de 6V. Observe que o ponto comum da ligação dos dois bancos de baterias irá fornecer o potencial zero (GND) para o circuito. Figura 3 Outra opção para a formação da fonte simétrica pode ser obtida pela conexão de duas baterias de 9V em série, com o ponto comum de interligação fornecendo o potencial zero (GND) para o circuito, conforme ilustrado na figura 4. Figura 4 PROCEDIMENTO 1. Descrever a equação que determina o ganho de tensão do amplificador inversor; 2. Calcular o ganho de tensão teórico referente ao amplificador inversor exibido na figura 1. Considere o potenciômetro desconectado do circuito; 3. Determinar o valor da impedância de entrada do amplificador inversor considerando que o potenciômetro ilustrado na figura 1 está desconectado do circuito; 4. Montar o circuito de acordo com o esquema ilustrado na figura 1; 5. Energizar o circuito; 6. Medir os valores de +Vcc e –Vcc (utilizar o multímetro na unidade de Vdc). Os valores devem ser medidos em relação ao GND, conforme ilustrado na figura 5; Figura 5 7. Ajustar o potenciômetro até que a tensão Vin atinja aproximadamente 1V. OBS.: esta medida será realizada entre o terminal central do potenciômetro e o GND da fonte simétrica, conforme ilustrado na figura 6. O multímetro deve estar configurado para medir tensão DC; Figura 5 8. Medir e anotar o valor da tensão de saída (Vout) do circuito amplificador inversor, conforme ilustrado na figura 6; Figura 6 9. Calcular o ganho de tensão obtido através das medições de Vin e Vout. 10. Comparar o ganho de tensão teórico e o ganho de tensão prático (valores medidos). 11. Repetir os passos 7 a 10 ajustando Vin = -1 V. 12. Retirar o resistor de realimentação R2 e verificar o que acontece com o valor da tensão de saída Vout. EXPERIMENTO 2: Prática com o Amplificador Não Inversor Objetivos Comprovar como a realimentação negativa atua no controle do ganho do amplificador inversor; Constatar a validade da equação que define o ganho de tensão Av do amplificador não inversor. Material 2 resistores de 1k Ω; 1 potenciômetro 10k Ω; 1 AOP LM358; 1 Protoboard; 8 pilhas AA (1,5V) (ou 2 baterias 9V). DIAGRAMA DO AMPLIFICADOR NÃO INVERSOR A figura 1 ilustra o esquema do circuito que será utilizado neste ensaio experimental. O potenciômetro (Pot) será utilizado para ajustar uma tensão de entrada Vin que será amplificada pelo amplificador inversor segundo o ganho estabelecido pelos resistores externos. Figura 1 A função dos pinos do circuito integrado LM358 utilizado nesta montagem, é ilustrada a partir da figura 2. Figura 2 FONTE SIMÉTRICA A fonte simétrica poderá ser configurada através da interligação em série de dois bancos de baterias de 6V. Cada banco de baterias é formado por 4 pilhas de 1,5V ligadas em série. A figura 3 ilustra a interligação em série de dois bancos de baterias de 6V. Observe que o ponto comum da ligação dos dois bancos de baterias irá fornecer o potencial zero (GND) para o circuito. Figura 3 Outra opção para a formação da fonte simétrica pode ser obtida pela conexão de duas baterias de 9V em série, com o ponto comum de interligação fornecendo o potencial zero (GND) para o circuito, conforme ilustrado na figura 4. Figura 4 PROCEDIMENTO 1. Descrever a equação que determina o ganho de tensão do amplificador inversor; 2. Calcular o ganho de tensão teórico referente ao amplificador inversor exibido na figura 1. 3. Montar o circuito de acordo com o esquema ilustrado na figura 1; 4. Energizar o circuito; 5. Medir os valores de +Vcc e –Vcc (utilizar o multímetro na unidade de Vdc). Os valores devem ser medidos em relação ao GND, conforme ilustrado na figura 5; Figura 5 6. Ajustar o potenciômetro até que a tensão Vin atinja aproximadamente 1V. OBS.: esta medida será realizada entre o terminal central do potenciômetro e o GND da fonte simétrica, conforme ilustrado na figura 6. O multímetro deve estar configurado para medir tensão DC; Figura 5 7. Medir e anotar o valor da tensão de saída (Vout) do circuito amplificador inversor, conforme ilustrado na figura 6; Figura 6 8. Calcular o ganho de tensão obtido através das medições de Vin e Vout. 9. Comparar o ganho de tensão teórico e o ganho de tensão prático (valores medidos). 10. Repetir os passos 7 a 10 ajustando Vin = -1 V. 11. Retirar o resistor de realimentação R2 e verificar o que acontece com o valor da tensão de saída Vout.
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