Atividade Prática 01 Instrumentação Eletrônica

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Experimento 01 – Amplificadores Operacionais 
 
Aluno: Thiago Walmir Gemelli 
Centro Universitário Uninter 
Pap – R. Santos Dumont, 101 – Centro - 89610-000 - Herval D’Oeste – SC 
 Instrumentação Eletrônica 
Email- twgemelli@yahoo.com.br 
 
 
Resumo: Neste trabalho, será realizado experimento com a aplicação de circuitos 
integrado, compostos de amplificadores operacionais. A idéia é projetar e testar circuitos 
com amplificadores operacionais (AmpOp) e verificar sua funcionalidade. 
 
1 - Introdução. 
 
Como base do experimento, faremos alguns testes e aplicação de circuitos com 
amplificadores, inicialmente vamos montar um circuito inversor e após, um circuito 
amplificador não inversor. 
O circuito integrado base do experimento, será o Amp Op LM358, composto por 
dois amplificadores conforme diagrama abaixo: 
 
 
Figura 1: Circuito integrado AOP LM358 
 
2 – Experimento - Circuito Amplificador Inversor: 
 
Este circuito tem como base a realimentação negativa e o seu ganho é determinado 
pela relação existente entre os resistores R1 e R2. 
 
Figura 2: Circuito Amplificador inversor. 
 
 
A fórmula para determinar o ganho do circuito é determinada por: 
, e como a base do experimento é tomar como base o número do RU 
(1234723), o ganho assumido pelo último dígito do RU será de -3, logo para calcularmos o 
valor dos resistores, estou admitindo o valor de R1 de 1,5Komhs, logo: 
Av=R2/R1 -3=R2/1.500 R2= 4.500ohms, logo R2comercial = 4,7Kohms. 
 
2.1 - Experimento Prático. 
 
Gráficos de sinal, captura da tela do osciloscópio: 
 
Tensão entrada 500mv 
 
Tensão entrada 10V 
 
Tabela de comparativo com o valor de ganho calculado e ganho medido no circuito. 
 
-3,13 -3,12 
Tabela 1: Representação do ganho. 
 
Abaixo, segue um print da tela de medições do osciloscópio. É possível verificar que 
a amplitude do sinal de entrada (canal 1) está em 1V, e abaixo no sinal 2 o sinal está em 
3,12V e desta forma, confirmamos a funcionalidade do circuito com ganho calculado de -
3,13. Negativo pois o circuito inversor inverse o sinal de saída e ele fica 180 graus defasado 
com o de entrada. 
 
 
Figura 3: Representação dos sinais de entrada e saída do amplificador. 
 
Neste circuito, a resposta da saída é linear, o sinal é amplificado e devido a sua alta 
impedância, baixa impedância de saída, produz um ganho estável, logo o sinal não é 
distorcido ou alterado e fica praticamente em fase com sinal de entrada. 
Logo abaixo, segue uma captura de tela apresentando o ponto de saturação do 
circuito, onde o sinal de saída não ultrapassa o nível de tensão de alimentação da fonte. 
Como a impedância do circuito é muito alta, praticamente não se tem perdas e é possível 
ter quase que a tensão nominal da fonte no sinal amplificado. Neste caso, a tensão da fonte 
é + e – 9Vcc e a saturação ocorre quando o sinal de entrada ultrapassar cerca de 3,3V (com 
base no ganho de 3,13V e 9V da fonte de alimentação). 
 
Figura 4: Representação dos sinais de entrada e saída do amplificador no 
momento de saturação do AOP. 
 
Quando elevamos o sinal de entrada para 10V, o sinal de saída satura e acima da 
tensão de entrada da fonte center tape, o sinal é cortado e fica no limite da alimentação da 
fonte. A tensão de saída que um AOP pode fornecer é limitada ao valor da tensão da fonte 
de alimentação. Um amplificador está saturado positivamente quando sua saída atinge a 
máxima tensão positiva. Da mesma forma, um AOP estará saturado negativamente quando 
a sua saída atingir a máxima tensão de saída negativa. Assim, a tensão de saturação 
representa a máxima tensão que um amplificador operacional consegue fornecer em sua 
saída. 
 
 
Figura 5: Exemplo de sinal de saída quando saturado, igual ao representado acima na figura 4 
Agora, vamos fazer um teste alterando a frequência e o sinal de entrada, aplicando 
300HZ e uma forma de onda triangular. 
 
Figura 6: Forma de onda triangular, 300HZ e saturação do sinal de saída. 
É possível verificar que o sinal apresenta linearidade, gerando apenas amplificação 
do sinal, não o deforma ou muda a sua frequência. Ele amplifica conforme o ganho, inverte 
em 180 graus e satura da mesma forma que o outro sinal, isso quando passa da tensão de 
alimentação da fonte. 
 
3 – Experimento - Circuito Amplificador Não Inversor: 
Este circuito tem como base a realimentação positiva e o seu ganho é determinado 
pela relação existente entre os resistores R1 e R2. 
Abaixo um print da tela do software do osciloscópio apresentando os sinais de 
entrada e saída do circuito. Tensão de entrada em 1,05 e saída em 4,31V. 
 
Figura 7: Sinais de entrada e saída circuito amplificador não inversor. 
 
 
4,13 4,10 
Tabela 2: Representação do ganho Circuito Não inversor. 
Para verificar se o funcionamento dos dois circuitos são igual, vamos simular 
algumas condições tipo saturação, alteração da forma de onda e frequência do circuito. Os 
gráficos abaixo indicam o mesmo princípio de funcionamento, apenas com a diferença de que 
o ganho é positivo, soma-se +1 e o sinal fica em fase entre a entrada e a saída. 
 
Figura 8: Saturação sinal de saída em circuito não inversor. 
 
Figura 9: Sinal de onda quadrada e frequência de 350Hz em circuito amplificador não 
inversor. 
4 – Conclusão 
Com base nos circuitos aplicados e experimentos realizados, foi possível analizar o 
funcionamento dos circuitos amplificadores. Executei vários testes para comparar o 
funcionamento, alterei frequência, ganhos, ajustes de tensão, fonte de entrada, etc. Vários 
conhecimentos e abordagens estão associadas à experiência realizada, logo o experimento 
agregou conhecimento e comprovei na prática todos os conceitos envolvidos.