Atividade prática 02 Instrumentação Eletrônica

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Experimento 02 – Filtros Ativos 
 
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) na configuração de filtros ativos e verificar sua 
funcionalidade. 
 
1 - Introdução. 
 
Como base do experimento, faremos alguns testes e aplicação de circuitos com 
amplificadores com a finalidade de gerar filtros de sinal. Serão 4 tipos de filtros que faremos 
testes: 
- Passa baixas; 
- Passa altas; 
- Passa faixa; 
- Rejeita faixa. 
 
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 - EXPERIÊNCIA 1: 
 FILTRO PASSA ALTAS (FPA) DE SEGUNDA ORDEM. 
 
 
Figura 2: Filtro passa altas (fpa) 
 
Como base do experimento, será utilizado o número do RU (1234723) multiplicado 
por 100, para determinar a frequência de corte: 
Hz(corte)= RU x 100 = 3 x 100 = 300Hz 
 
O ganho do circuito será determinado pelo cálculo: 
Av= 1+R2/R1 = 1+ 15K/10K = 2,5 
 
Os resistores R e capacitores C vão determinar o corte do circuito. 
Para o valor de C, utilizarei o capacitor de 68nF, consequentemente 
precisamos saber o valor de R: 
 
R=1 / 2pi x 300Hz x 68x10-9 = 7,8kΩ 
Considerando um resistor comercial e recalculando a frequência de corte, pegaremos 
como padrão o resistor de 6,8Kohms e nesta condição a frequência agora será de 
aproximadamente 350Hz. 
Como padrão, será considerado o corte com 70% do AV máximo. Abaixo uma 
representação dos resultados obtidos. 
�[��] ��[�] ��[�] 	�=��/��| 
50 2,58 1,29 0,5 
75 2,58 2,32 0,89922481 
100 2,58 3,23 1,25193798 
125 2,58 3,61 1,39922481 
150 2,58 3,84 1,48837209 
200 2,58 4,14 1,60465116 
250 2,58 4,4 1,70542636 
300 2,58 4,56 1,76744186 
350 2,58 4,7 1,82170543 
500 2,58 5,09 1,97286822 
1000 2,58 5,68 2,20155039 
5000 3 7,22 2,40666667 
20000 3,01 7,11 2,36212625 
Tabela 1: resposta Filtro Passa Altas 
 
 
 
Gráfico 1: Representação da resposta do filtro passa altas. 
 
 
 
3 - EXPERIÊNCIA 2: FILTRO PASSA BAIXAS (FPB) 
 
 
Figura 3: Filtro passa baixas (fpb) 
 
 
Como base do experimento, será utilizado o último número do RU (1234723) 
multiplicado por 2000, para determinar a frequência de corte: 
Hz(corte)= RU x 2000 = 3 x 2000 = 6000Hz 
 
O capacitor por convenção, adotarei o valor de 22nF, logo precisamos calcular o 
resitor R: 
R=1 / 2pi x 6000Hz x 22x10-9 = 1,2kΩ 
 
 
 
 
 
 
 
 
FL = 350; 
1,821705426
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
100 1000 10000
G
a
n
h
o
Frequência
Filtro Passa Alta
�[��] ��[�] ��[�] 	�=��/��| 
100 1 2,51 2,51 
500 1 2,53 2,53 
1000 1 2,53 2,53 
1500 1 2,57 2,57 
2000 1 2,63 2,63 
2500 1 2,76 2,76 
3000 1 2,8 2,8 
4000 1 2,85 2,85 
5000 1 3,05 3,05 
5500 1 3,25 3,25 
6000 1 3,43 3,43 
7000 1 3,19 3,19 
7500 1 3 3 
8000 1 2,9 2,9 
10000 1 2,16 2,16 
12000 11 0,74 0,06727273 
Tabela 2: Resposta Filtro Passa Baixas 
 
 
Gráfico 2: Representação da resposta do filtro passa baixas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FH: 6000; 2,98
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
100 1000 10000
G
a
n
h
o
Frequência
Filtro Passa Alta
 
Figura 4: Frequência em 5000hz 
 
 
 
Figura 5: Frequência em 7.500hz 
 
 
Figura 6: Frequência em 12000hz 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXPERIÊNCIA 4: FILTRO PASSA FAIXA(FPF) 
 
 
Figura 7: Diagrama filtro passa faixa 
 
�[��] ��[�] ��[�] 	�=��/��| 
1 1 0,45 0,45 
50 1 0,53 0,53 
100 1 1,3 1,25 
200 1 1,68 1,68 
300 1 1,94 1,94 
400 1 2,2 2,2 
500 1 2,3 2,3 
600 1 2,36 2,36 
700 1 2,45 2,45 
1000 1 2,46 2,46 
2000 1 2,49 2,49 
4000 1 2,67 2,67 
6000 1 2,98 2,98 
7000 1 2,71 2,71 
8500 1 2,57 2,57 
10000 1 2,12 2,12 
12000 1 0,87 0,87 
Tabela 3: Resposta Filtro Passa Baixas 
 
 
 
 
Gráfico 2: Representação da resposta do filtro passa baixas. 
 
 
 
 
 
5 – Conclusão: 
 
Os experimentos realizados, serviram para analisar o funcionamento dos circuitos 
amplificadores. Tive algumas dificuldades na resposta do circuito com base no cálculo 
realizado. Os valores não fecharam exatamente, mas por se tratar de eletrônica analógica, 
valores da fonte com algum diferencial, ruído, etc, entendo que é normal para o 
experimento, porém nos três casos pude evidenciar o princípio de funcionamento, inclusive 
ao invés de resistores fixos na posição R, utilizei potenciômetros e alterei valores para 
acompanhar as variações conforme valores ôhmicos. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
FL: 400; 2,2
FH: 7000; 2,71
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
1 10 100 1000 10000
G
a
n
h
o
Frequência
Filtro Passa Alta