Amplificador Operacional

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Amplificador Operacional - Características
Jhenny Mamani Veliz1; Karine Harue Sugawara2 & Mariana Sayuri Kuchida3.
Orientador: Prof. Wilson Ruiz
1,2,3 Graduandos do Curso de Engenharia Eletrônica, da IF-SP, turma T5 – 2º semestre de 2016.
e-mail1: jhenny-v@ig.com.br ; e-mail2: karine_harue@hotmail.com ; e-mail3: mariana.kuchida@gmail.com 
	
	CURSO DE ENGENHARIA ELETRÔNICA
LABORATÓRIO DE DIGITAIS II T5 LD2
Wilson Ruiz
Resumo – Este relatório mostra as características de um amplificador operacional.
INTRODUÇÃO
	O funcionamento de amplificadores operacionais é visto em teoria de modo sucinto e sem complicações. No laboratório, a abordagem é feita por meio de um circuito que mostrará a contagem, onde é possível ocorrer erros de montagem, de precisão e erros instrumentais.
A partir das dificuldades citadas, a experiência faz com que o aluno consiga pensar em maneiras de resolver estes problemas e analisar o que ocorre com o circuito proposto.
MATERIAIS UTILIZADOS
1 gerador de sinais;
1 fonte simétrica;
Multímetro Digital;
Osciloscópio;
1 CI 741 (AmpOp);
2 resistores de 100Ω;
2 resistores de 1k Ω;
2 resistores de 68k Ω;
2 resistores de 100k Ω;
2 resistores de 220k Ω;
2 capacitores de 0,47µF
 
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Tensão de compensação de Off-Set (entrada)
Foi montado o circuito abaixo, e com um multímetro foi medido o Vout-off, e calculado o Vin-off considerando o ganho de tensão Av = 1000.
Figura 1 - Montagem 1.
	Vout-off [V]
	Vin-off [mV]
	11,14
	11,14
Tabela 1 - Vout-off e Vin-off.
0.2 Taxa de Inclinação (Slew Rate)
 
Para observar o Slew Rate, foi montado o circuito abaixo, com f = 5kHz e nível ajustado para o máximo de saída sem distorção.
Figura 2 - Montagem 2.
A taxa de inclinação é dada por:
	As variações de tensão e de tempo são encontradas da seguinte maneira:
Figura 3 - Meio de encontrar as variações de tensão e de tempo.
	∆V [V]
	∆t [µs]
	SR [V/µS]
	1,75
	40
	0,04375
Tabela 2 - Tabela com as variações de tensão e tempo e o Slew Rate calculado.
Figura 4 - Máximo de saída sem distorção. Utilizado para calcular o SR. 5V/div e 50µs/div.
	0.3 Largura da Banda de Potência
	
	Para o circuito abaixo, o sinal senoidal foi ajustado com f = 1kHz e nível ajustado até que Vpp = 20V na saída do AmpOp.
	A frequência foi sendo aumentada de 1kHz até 20kHz. Próximo aos 8kHz o sinal começa a distorcer devido ao SR, de modo que a forma de onda começa a se tornar triangular e a amplitude a decrescer.
	Forma de Onda
	Frequência 
	
	
f = 1kHz
	
	
f = 7kHz
	
	
f = 20kHz
Tabela 3 - Tabela com as formas de onda distorcidas, devido ao SR e as respectivas frequências.
	Considerando Vpp = 20V, a frequência máxima foi calculada por meio das equações a seguir:
SR = 2·π·fmáx·Ep
Ep = VGpico 
	Ep [V]
	Fmáx [kHz]
	1
	6,96
Tabela 5 - Tabela da frequência máxima sem distorção.
	0.4 Máxima tensão de saída
	
Foi mantido o circuito do item anterior, e a frequência foi ajustada para 1kHz e o nível até o máximo sem distorção, com isso a tensão de saída pico a pico foi Vopp = 20Vpp
0.5 Características de Transferência
O circuito abaixo foi montado, e a tensão E foi variada de 0V à 3V e de 0V à -3V, 0,5 em 0,5V.
Figura 5 - Montagem 3.
	Vo [V]
	E [V]
	3
	11,21
	2,5
	11,21
	2
	11,22
	1,5
	11,22
	1
	10,90
	0,5
	5,43
	0
	0,0365
	-0,5
	5,40
	-1
	10,61
	-1,5
	10,60
	-2
	10,60
	-2,5
	10,59
	-3
	10,58
Tabela 6 - Dados obtidos ao variar a tensão E para a Figura 4.
	Vo [V]
	E [V]
	3
	11,21
	2,5
	11,21
	2
	11,22
	1,5
	11,22
	1
	10,90
	0,5
	5,43
	0
	0,0365
	-0,5
	-5,40
	-1
	-10,61
	-1,5
	-10,60
	-2
	-10,60
	-2,5
	-10,59
	-3
	-10,58
Tabela 7 - Dados obtidos ao variar a tensão E para a Figura 4.
CONCLUSÕES E RESULTADOS
Para a taxa de inclinação, é possível perceber que o SR é muito alto, ou seja, é como se não existisse ou fosse “muito rápido”, e esta taxa que leva a distorção do sinal de saída.
Para a largura da banda de potência, nota-se que a varredura da faixa de frequência é grande, entretanto, devido ao SR, ocorre a distorção do sinal de saída a partir da frequência 7kHz, neste caso, a forma de onda ficou mais parecida com a triangular e a amplitude diminuiu.
Analisando o circuito da característica de transferência, foi possível perceber que se a tensão for mais positiva e com um valor alto, a tensão de saída de aproxima de + Vcc, e ao contrário de –Vcc.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Sistemas digitais: princípios e aplicações. Tocci, Ronald; Widmer, Neal; Moss, Gregory. 11. Ed. São Paulo. Pearson Prentice Hall, 2011.
Dados Biográficos do (s) autor (es)
Jhenny
 
Mamani
 
Veliz
 (1371142)
22/06/1988, São Paulo, segundo grau completo, estudante de graduação em Engenharia Eletrônica.
Karine Harue Sugawara (1472968)
02/09/1996, Suzano - SP, segundo grau completo, estudante de graduação em Engenharia Eletrônica.
Mariana Sayuri Kuchida (1473018)
09/05/1996, São Paulo, segundo grau completo, estudante de graduação em Engenharia Eletrônica.