Apostila eletrônica_UFPI

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUÍ 
DEPARTAMENTO DE ENG. ELÉTRICA 
DISCIPLINA DE ELETRÔNICA ANALÓGICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRÁTICAS DE LABORATÓRIO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROFESSORES: 
ELETRÔNICA 
Otacílio da Mota Almeida 
SUMÁRIO páginas 
 
APRESENTAÇÃO ........................................................................................................................... 1 
PRÁTICA Nº 01 – CIRCUITOS COM AMPLIFICADORES OPERACIONAIS ............................ 2 
PRÁTICA Nº 02 – APLICAÇÕES PRÁTICAS COM LM741 ......................................................... 7 
PRÁTICA Nº 03 – FILTROS ATIVOS ........................................................................................... 12 
PRÁTICA Nº 04 – AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA CLASSE A - FAIXA DE 
OPERAÇÃO .................................................................................................................................... 16 
PRÁTICA Nº 05 - AMPLIFICADOR CLASSE B .......................................................................... 22 
PRÁTICA Nº 06 - CIRCUITOS COMPARADORES .................................................................... 24 
PRÁTICA Nº 07– FONTE AUXILIAR REGULADA A TRANSISTOR COM 
PROTEÇÃO DE CURTO-CIRCUITO ............................................................................................ 27 
PRÁTICA Nº 08 – CIRCUITOS REGULADORES INTEGRADOS ............................................. 30 
PRÁTICA Nº 09 – MODULAÇÃO PWM COM LM 555 .............................................................. 33 
 
Universidade Federal do Piauí – Laboratório de Eletrônica Analógica. 1 
APRESENTAÇÃO 
 
A apostila de práticas de Laboratório referente à Disciplina de Eletrônica consiste: 
edição, estruturação e adequação das práticas do laboratório. As práticas procuram incluir 
didática, organização e clareza, as quais contornam problemas e dúvidas sugeridas por alunos e 
professores que utilizaram o material durante os semestres anteriores. 
Sendo assim, é apresentado o objetivo geral: fortalecer o incentivo ao aprendizado e 
moldar o perfil do estudante direcionado à área de estudo da eletrônica; e de forma semelhante 
são apresentados os objetivos específicos: adequar à aplicação prática o conteúdo da disciplina, 
criar roteiros conforme o conteúdo ministrado semanalmente e impor estrutura lógica na 
elaboração da prática. 
Uma organização da estrutura dos roteiros de prática foi estabelecida de modo que um 
encaminhamento lógico durante a realização do experimento possa ser seguido. 
Aos alunos, este trabalho pretende contribuir de forma satisfatória no processo de ensino-
aprendizagem, de modo que literaturas complementares possam ser utilizada em 
complementação ao processo de ensino. 
 
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PRÁTICA Nº 01 – CIRCUITOS COM AMPLIFICADORES OPERACIONAIS 
1. OBJETIVOS 
 O objetivo principal desta prática é levantar e traçar a curva de ganho em freqüência referente à 
dinâmica de um amplificador operacional (AMP-OP) real e verificar não idealidades. 
2. INFORMAÇÃO TEÓRICA 
Um amplificador operacional ideal é um amplificador de alto ganho, com banda-passante 
ilimitada. O amplificador operacional real é normalmente construído recorrendo à utilização de sub-
circuitos, compostos por transistores TBJ e ou FET como componentes ativos, de modo a reunir em uma 
única pastilha circuitos elaborados. Algumas limitações de ordem física (ganho infinito, necessidade de 
correntes ou tensões de polarização, realimentação e não linearidades, entre outros) vão condicionar as 
características de operação estável. Circuitos de compensação interna são projetados de modo a reduzir o 
ganho em malha aberta (AVD) com o aumento da freqüência, garantindo assim a estabilidade. Em 
aplicações práticas, é comum o uso de componentes passivos (resistores e capacitores, entre outros) 
conectados externamente ao AMP-OP, de modo a reduzir o ganho de tensão do circuito a um valor 
bastante reduzido (ganho em malha fechada, ACE), acarretando assim a uma série de benefícios como: o 
ganho de tensão do amplificador é mais estável e preciso, o qual é estabelecido por componentes 
externos; a impedância de entrada do circuito assume um valor maior em relação ao AMP-OP isolado; a 
impedância de saída do circuito assume um valor menor em comparação ao AMP-OP isolado; e a 
resposta em freqüência do circuito ocupa uma faixa maior do espectro de freqüência. 
O gráfico do ganho em função da freqüência (Av = f(fs)) obtido a partir de um circuito com AMP-
OP, ilustrado na Figura 1, trata o comportamento do ganho de tensão, quando um sinal de tensão senoidal 
com amplitude definida e freqüência variável é aplicado à entrada. A freqüência é tratada no eixo das 
abscissas em escala logarítmica e o ganho é tratado no eixo das ordenadas em [V/V]; comumente o ganho 
é tratado em decibéis [dB], conforme a Eq. (1). 
0
Av [V/V]
fs [Hz]
fc
0,707.A VD
AVD
f1
1
 
Figura 1 - Gráfico do ganho em função da freqüência. 
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|)log(|.20
Vi
VoAv  (1) 
 Nota-se na Figura 1, que em baixas freqüências, próximo à operação DC (abaixo de fc), o ganho é 
dado por AVD, a freqüência de corte (fc) do AMP-OP é definida para 70,7% do ganho DC e a freqüência 
para ganho unitário (f1) ocorre para a tensão de saída igual à tensão de entrada. 
3. ESQUEMÁTICO DO CIRCUITO 
O esquemático do circuito experimental é ilustrado na Figura 2. 
LM741+3
-
2
V+
7
V-
4
6
RL
RF
R0
10k
0
Vsin
0
0
Vcc
Vcc0+
-
+
-
Vi Vo
C1
 
Figura 2 - Esquemático a ser montado durante o experimento. 
4. ESPECIFICAÇÕES, CONSIDERAÇÕES E MATERIAL UTILIZADO 
A seguir são apresentadas as seguintes especificações: 
 Vcc = 15 [V] [Tensão contínua aplicada ao circuito]. 
Para o projeto devem ser tratadas as seguintes considerações: 
 Vsin = 1 [V] [Tensão de pico a pico do sinal senoidal]; 
 fs = 100 a 1M [Hz] [Freqüência do sinal senoidal]; e 
 C1 LM 741 [AMP-OP utilizado]. 
Os instrumentos utilizados nesta prática são listados a seguir: 
 Multímetro (1); 
 Osciloscópio (1); 
 Gerador de função (1); e 
 Fonte de tensão CC (2). 
5. ANÁLISE COMPUTACIONAL 
Conforme as informações apresentadas nos itens (2), (3) e (4), antes de ser realizada a montagem 
experimental é necessário: 
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a) Simular o circuito no ORCAD referente ao procedimento, analisar resultados esperados, traçar algumas 
formas de onda pertinentes e preencher a Tabela 1. 
6. PROCEDIMENTO 
a) A partir do esquemático apresentado na Figura 2 e dos resultados obtidos durante a análise 
computacional, monte o circuito experimental proposto. Mantenha as fontes Vcc desligadas. 
Nota1: é aconselhável utilizar resistores com tolerância reduzida para os elementos RF e RL. 
b) Utilizando as resistências RF=10kΩ e RL=1kΩ, aplique ao ponto (Vi) o sinal de tensão senoidal com 
tensão pico-a-pico constante e freqüência definida na Tabela 1. Ligue as fontes Vcc e meça a tensão no 
ponto Vo com o osciloscópio e determine a resposta em freqüência para o ganho do AMP-OP (Av). 
c) Obtenha a freqüência de corte (fc) e a freqüência para ganho unitário (f1) do AMP-OP. 
d) Repetir os passos (b) e (c) do item (6), para as resistências RF=22kΩ e RL=1kΩ. 
Tabela 1. Resultados simulados e experimentais. 
Fs (Hz) 100 300 700 1k 3k 7k 10k 
Vi (Vpp) 
Vo (Vpp) 
Av (V/V) 
Av (dB) 
Fs (Hz) 30k 70k 100k 200k 300k 700k 1M 
 Vi (Vpp) 
Vo (Vpp) 
Av (V/V) 
Av (dB)Fc (Hz) F1 (Hz) 
Nota: A Tabela 1 deve ser replicada para cada circuito experimental. 
 
 7. QUESTIONÁRIO 
a) Traçar as curvas de ganho Av [dB] = f(fs [Hz]) (gráfico de ganho) para os passos (b) e (d) do item (6): 
experimental e simulada. 
b) Comparar as curvas de ganho traçadas em (a) item (7) (indicando valores de freqüência de corte) com 
aquela esperada para o modelo real do amplificador operacional (folha de dados) e comente 
detalhadamente seus resultados. 
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c) Explique o comportamento das formas de onda apresentadas na Figura 3. 
d) Consultando a folha de dados do AMP-OP adotado durante a prática e comente a respeito das 
principais características de operação, bem como os limites de operação. 
e) Para AMP-OP defina os principais parâmetros relacionados: ganho diferencial, ganho de modo 
comum, largura de banda, impedância diferencial de entrada, impedância de saída, máxima taxa de 
crescimento da tensão de saída e tensão de desvio de entrada. 
f) Explique o procedimento experimental para se obter o gráfico de fase. 
g) Consultando a folha de dados dos AMP-OP’s: LM741 e LM311; faça um comparativo entre as suas 
características e indique aplicações específicas mais adequadas ao uso destes (baseado no roteiro desta 
prática). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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8. APÊNDICE 
 Time
450ms 460ms 470ms 480ms 490ms 500ms
-5.0V
0V
5.0V
 Time
912.00us 914.00us 916.00us910.82us
Vi(1Vpp) Vo
-500mV
0V
500mV
Frequência de 100 Hz
Frequência de 1 MHz
Vi(1Vpp) Vo
 
Figura 3 – Formas de onda obtidas em simulação (com RF=10kΩ e RL=1kΩ) para as frequências de 
100 Hz e 1 MHz. 
 
 
 
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PRÁTICA Nº 02 – APLICAÇÕES PRÁTICAS COM LM741 
1. OBJETIVOS 
 O objetivo principal desta prática é analisar e verificar o comportamento do amplificador 
operacional (AMP-OP) em diferentes aplicações mediante simulação e experimentação. 
2. INFORMAÇÃO TEÓRICA 
Diversos circuitos analógicos e circuitos digitais fazem uso AMP-OP em aplicações que exigem a 
manipulação de sinais, tais como: comparação, amplificação e integração, entre outras; de modo a 
explorar suas características construtivas. 
Um modelo equivalente de um AMP-OP ideal, descrito por um circuito esquemático, é ilustrado 
na Figura 1. Verificam-se alguns elementos essenciais ao modelo ideal: impedância de entrada (Ri), 
impedância de saída (Ro) e o ganho de tensão (Av). 
-+
+
-
Av
GAIN = 200
Ri
2e6
Ro
75
0
V-
V+
Vo
E
 
Figura 1- Modelo ideal LM 741. 
Como forma de limitar o ganho componente em malha aberta elementos externos são conectados 
ao AMP-OP, contribuindo assim para um ganho limitado em malha fechada. É apresentado na Figura 2 
um modelo equivalente ao modelo real do LM741 utilizado em simulação. 
U1
LM741
+3
-2
V+
7
V-
4
OUT 6
OS1
1
OS2
5
 
Figura 2- Modelo simulado referente ao LM 741. 
Portanto, o LM741 integra uma grande variedade de circuitos clássicos de modo a serem 
exploradas suas características de operação. Os seguintes circuitos a serem experimentados são citados: 
seguidor, comparador, amplificador inversor, amplificador não-inversor e somador inversor, entre outras 
combinações. 
 
 
 
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3. ESQUEMÁTICO DO CIRCUITO 
O esquemático do circuito experimental é ilustrado na Figura 3. 
+3
-2
4
6
1
5
V-
V+
Va Ro
10k
0
7
(a)
Vo1
 
+3
-2
7
4
6
1
5
V-
V+
Vb Ro
10k
0
Va
(b)
Vo2
 
+3
-2
7
4
6
1
5
V-
V+
RF
RL
0
Va
Ro
10k
0
(c)
Vo3
 
V-
+3
-2
7
4
6
1
5
V+
RF
RL
Va Ro
10k
0
0
(d)
Vo4
 
V-
+3
-2
7
4
6
1
5
V+
RF
RL2
0
Vb
Ro
10k
0
RL1
Va
(e)
Vo5
 
0
V-
+
3
-
2
7
4
6
1
5
V+
Ro
10k
0
Vcc
Vcc
-
-
+
+
(f)
Vo
 
Figura 3. Esquemáticos a serem montados durante o experimento: (a) seguidor, (b) comparador, (c) 
amplificador inversor, (d) amplificador não-inversor, (e) somador inversor e (f) detalhe da alimentação 
do integrado. 
 
 
 
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4. ESPECIFICAÇÕES, CONSIDERAÇÕES E MATERIAL UTILIZADO 
A seguir são apresentadas as seguintes especificações: 
 Vcc = 15 [V] [Tensão contínua aplicada ao circuito]; e 
 Av = 2 [V/V] [Ganho dos circuitos]. 
Para o projeto devem ser tratadas as seguintes considerações: 
 C1 LM 741 [AMP-OP utilizado]; 
 Va = 6 [V] [Tensão de pico a pico do sinal senoidal]; 
 fa = 1 [kHz] [freqüência do sinal Va]; e 
 Vb = -2 [V] [Tensão contínua]. 
Os instrumentos utilizados nesta prática são listados a seguir: 
 Voltímetro (1); 
 Osciloscópio (1); 
 Gerador de função (1); e 
 Fonte de tensão CC (2). 
5. ANÁLISE COMPUTACIONAL 
Conforme as informações apresentadas nos itens (2), (3) e (4), antes de ser realizada a montagem 
experimental é necessário: 
a) Determinar e especificar os resistores comerciais utilizados; e 
b) Simular o circuito no ORCAD referente ao procedimento, analisar resultados esperados, traçar algumas 
formas de onda pertinentes no Quadro 1. 
Nota1: Utilize um potenciômetro 2,2KΩ/1W para obter a tensão contínua Vb. 
Nota2: Adote valores para as resistências acima de 10KΩ. 
6. PROCEDIMENTO 
a) A partir do esquemático apresentado na Figura 2 e dos resultados obtidos durante a análise 
computacional, monte os circuitos experimentais propostos. Mantenha as fontes Vcc desligadas. 
b) Ligue as fontes Vcc, para o circuito (a) da Figura 2 trace no Quadro 1 a forma de onda Vo1. 
c) Para o circuito (b) da Figura 2 trace no Quadro 1 a forma de onda Vo2. 
d) Para o circuito (c) da Figura 2 trace no Quadro 1 a forma de onda Vo3. 
e) Para o circuito (d) da Figura 2 trace no Quadro 1 a forma de onda Vo4. 
f) Para o circuito (e) da Figura 2 trace no Quadro 1 a forma de onda Vo5. 
 
 
 
 
 
 
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Quadro 1. Forma de onda simulada e forma de onda experimental. 
0
0
0
Vo1(V)
Vo2(V)
Vo3(V)
t( )
t( )
t( )
0
Vo4(V)
t( )
0
Vo5(V)
t( )
 
 7. QUESTIONÁRIO 
a) Apresente as formas de onda experimentais e simuladas obtidas. 
b) Para cada um dos circuitos apresentados na Figura 2 determine a expressão para o ganho de tensão 
(Av) em forma literal, em função das tensões aplicadas às portas e resistências do circuito. 
c) Para os resultados experimentais e simulados obtidos, faça um breve comentário. 
d) Utilizando o modelo ideal do LM741 apresentado na Figura 1, apresente e justifique os resultados de 
simulação obtidos referente ao esquemático (e) da Figura 3. 
e) Para o circuito do amplificador diferencial apresentado na Figura 4 (também conhecido como 
amplificador diferenciador de instrumentação), determine a expressão que relaciona a tensão de saída 
(Vo) em função da corrente (Is) e das resistências do circuito. 
f) Para o circuito do amplificador diferencial apresentado na Figura 4, supondo uma corrente Is capaz de 
variar de 0 a 1A, determine as resistências do circuito de modo que a tensão na saída Vo possa variar de 0 
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a 10 V (proporcional a variação da corrente)e valide seus resultados obtidos por simulação (adote Rs = 
1Ω e as demais resistências valores acima de 10kΩ). 
 
R5
Rs
0
U1
+
3
-
2
7
4
6
0
+Vcc
R2
R4
R3
R1
Vb
Va
Is
0
Vo
 
Figura 4- Amplificador diferenciador de instrumentação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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PRÁTICA Nº 03 – FILTROS ATIVOS 
1. OBJETIVOS 
 O objetivo principal desta prática é analisar e verificar o comportamento dos diferentes filtros 
ativos mediante simulação e experimentação. 
2. INFORMAÇÃO TEÓRICA 
Diversos circuitos de potência e circuitos de sinais fazem uso de filtros. Os filtros são circuitos 
adicionais, cuja função é permitir a banda passante em determinadas faixas de freqüência e atenuar as 
demais, de modo a limitar e ou definir a sua dinâmica característica ao longo do espectro de freqüência. 
Os filtros ativos utilizam um Amplificador Operacional (AMP-OP), que é acrescido ao filtro RC (filtro 
passivo), cuja função é ajustar o ganho e isolamento de sinal, de modo a manter as características em 
freqüência do filtro passivo constante. 
São apresentadas na Figura 1 as características de resposta em freqüência pertencentes aos filtros 
de 1ª ordem: passa-baixas e passa-altas; na Figura 2 são mostrados os esquemáticos dos circuitos 
respectivos; e as Eqs. (1) e (2) definem a freqüência de corte (fc) do filtro RC e o ganho de tensão DC do 
amplificador operacional (AvAO). 
10 100 1.103 1.104 1.105
40
20
0
20
40
50
0
90
20
0
20
0
50
100
10 100 1.103 1.104 1.105
10 100 1.103 1.104 1.105 10 100 1.10
3 1.104 1.105
(a) (b)
fase
módulo
fase
módulo
 
Figura 1- Resposta em freqüência para os filtros ativos: (a) passa-baixas e (b) passa-altas. 
CR
fc
...2
1
 (1) 
RL
RFAvAO  1 (2) 
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O filtro passa-baixas permite a passagem apenas das componentes do sinal com freqüência abaixo 
da freqüência de corte e o filtro passa-altas permite a passagem apenas das componentes do sinal com 
freqüência acima da freqüência de corte. É notado na Figura 1 ganho de tensão unitário. 
3. ESQUEMÁTICO DO CIRCUITO 
O esquemático do circuito experimental é ilustrado na Figura 2. 
+3
-2
V+7
4
6
+VCC
-VCC
RL RF
R
C
Ro
00
0
Vsin
0
Vcc
Vcc
-VCC
+VCC
0
+3
-2
V+7
V-4
6
-VCC
+VCC
RL RF
R
C
Ro
10k
0
0
00
V-
10k
Vsin
(a) (b)
Vi
Vi'
Vi
Vi'
VoVo
C1 C1
 
Figura 2 - Esquemático a ser montado durante o experimento. 
4. ESPECIFICAÇÕES, CONSIDERAÇÕES E MATERIAL UTILIZADO 
A seguir são apresentadas as seguintes especificações: 
 Vcc = 15 [V] [Tensão contínua aplicada ao circuito]. 
Para o projeto devem ser tratadas as seguintes considerações: 
 Vsin = 1 [V] [Tensão de pico a pico do sinal senoidal]; 
 fs = 100 a 1M [Hz] [Freqüência do sinal senoidal]; e 
 C1 LM 741 [AMP-OP utilizado]. 
Nota1: Adotar RF = 10kΩ e RL = 1kΩ. 
Os instrumentos utilizados nesta prática são listados a seguir: 
 Voltímetro (1); 
 Osciloscópio (1); 
 Gerador de função (1); e 
 Fonte de tensão CC (2). 
5. ANÁLISE COMPUTACIONAL 
Conforme as informações apresentadas nos itens (2), (3) e (4), antes de ser realizada a montagem 
experimental é necessário: 
a) Identificar na Figura 2, o tipo de filtro (passa-baixas ou passa-altas). 
b) Determinar a freqüência de corte (fc) do filtro e a freqüência de ganho unitário (f1) do conjunto AMP-
OP mais filtro RC (filtro ativo) para cada configuração. 
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c) Simular o circuito no ORCAD referente ao procedimento, analisar resultados esperados, traçar algumas 
formas de onda pertinentes e preencher a Tabela 1. 
6. PROCEDIMENTO 
a) A partir do esquemático apresentado na Figura 2 e dos resultados obtidos durante a análise 
computacional, monte os circuitos experimentais propostos. Mantenha as fontes Vcc desligadas. 
Nota2: é aconselhável utilizar resistores com tolerância reduzida para os elementos RF e RL. 
b) Utilizando C=1 nF e R=10 kΩ, aplique ao ponto (Vi) o sinal de tensão senoidal com tensão pico-a-pico 
constante e freqüência definida na Tabela 1, meça a tensão nos pontos Vo e Vi’ com o osciloscópio e 
determine a resposta em freqüência para o ganho do filtro ativo (Av). 
c) Verifique as freqüências de corte (fc) do filtro e ganho unitário (f1) do filtro ativo. 
d) Repetir os passos (b) e (c), com C=1 nF e R=22 kΩ para ambos os circuitos. 
Tabela 1. Resultados simulados e experimentais. 
Fs (Hz) 100 300 700 1k 3k 7k 10k 
Vi’ (Vpp) 
Vo (Vpp) 
Av (V/V) 
Av (dB) 
Fs (Hz) 30k 70k 100k 200k 300k 700k 1M 
Vi’ (Vpp) 
Vo (Vpp) 
Av (V/V) 
Av (dB) 
Fc (Hz) F1 (Hz) 
Nota3: A Tabela 1 deve ser replicada para o cada circuito experimental. 
 7. QUESTIONÁRIO 
a) Traçar as curvas de ganho Av = f(fs) para os passos (b) e (d) referente ao filtro ativo e o filtro RC: 
experimental e simulada. 
b) Comparar as curvas de ganho traçadas em (a) com aquela esperada para o modelo real do amplificador 
operacional (folha de dados) e comente a influência do AMP-OP durante a análise do ganho do filtro 
ativo. 
c) Pesquise a respeito de três aplicações em circuitos eletrônicos que exijam o uso de filtros ativos. 
d) Projete um filtro ativo passa-altas e considerando um dado ponto de operação apresente: o 
comportamento da resposta em freqüência (módulo e fase), o circuito proposto, determinação da 
freqüência de corte, especificação dos componentes comerciais e comente seus resultados. 
Nota4: É tratado na Planilha 1 do Apêndice o projeto de um filtro passa-baixas. 
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8. APÊNDICE 
PLANILHA 1: Projeto de um filtro passa-baixas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10 100 1 103 1 104 1 105 1 106
20
0
20
20 log Vo s( ) 
0
150
100
50
0
180
 arg Vo s( ) 
90
10 100 1 103 1 104 1 105 1 106 
R1 56K  (Resistência para ajuste do ganho) 
R2 56K  (Resistência para ajuste do ganho) 
f 20000 [Hz] (Componente de freqüência máxima do sinal) 
1. Adotando freqüência de corte (foh) abaixo de uma década 
foh f 10
1 foh 2 103 [Hz] 
2. Para Rt = 1K determina-se o valor da capacitância 
Rt 1000 [] 
Co
1
2  Rt foh
 Co 7.958 10 8 [F] 
3. A partir da função de transferência do filtro passa-baixas 
Vo s( ) 1
R2
R1


1
1 Co Rt s j

 
foh
f
10

 
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PRÁTICA Nº 04 – AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA CLASSE A - FAIXA DE OPERAÇÃO 
 
1 - OBJETIVOS: 
 Verificar experimentalmente o comportamento de um amplificador classe “A” transistorizado e analisar 
as formas de onda obtidas na saída em função de um sinal aplicado na entrada. Analisar a relação de fase 
entre os sinais de entrada e saída e a distorção apresentada no sinal de saída, devido a mudança do ponto 
de operação “Q”. 
 
2 - INTRODUÇÃO TEÓRICA 
 
 No amplificador classe A, o transistor opera na região ativa durante todo o período do sinal CA. Isto 
significa que o sinal não aciona o transistor nos limites da saturação e do corte na reta de carga CA. 
Desta forma o sinal obtido na saída é uma réplica perfeita do sinal aplicado na entrada, exceto pela 
distorção de fase. Como sabemos a única configuração que inverte a fase em 180º entre os sinaisde 
entrada e saída e a configuração E.C. (emissor comum). Nas demais configurações, ou seja B.C. (base 
comum) e C.C. (coletor comum), θ = 0º. 
A eficiência de um amplificador classe A é a razão da saída CA de pico a pico na saída (compliance), sem 
cortes, no sinal que o amplificador pode produzir, em função do sinal aplicado na entrada. 
Algumas das importantes características do amplificador classe A são a corrente de dreno, potência de 
dissipação máxima no transistor, máxima potência não ceifada na carga e eficiência do estágio. 
 
PARTE PRÁTICA 
 
MATERIAIS NECESSÁRIOS 
1- Gerador de áudio ; 1- Osciloscópio; 1 - Fonte de alimentação 0-20V; 1- Multímetro analógico ou 
digital; 1 - Módulo de ensaios 
 
1- Analise o circuito a seguir: 
 Calcule o valor da corrente quiescente no coletor (ICQ) e a tensão quiescente (VCEQ) entre coletor e 
emissor e anote suas respostas na tabela 1. 
2- Calcule e anote na tabela 1, a compliance CA (variação de pico a pico do sinal) na saída e a corrente de 
dreno (IF) do estágio. Veja no final desta experiência, comentários sobre a corrente de dreno. 
3- Calcule a potência máxima dissipada pelo transistor, a potência máxima na carga sem ceifamento, a 
potência CC de entrada do estágio e a eficiência do estágio. Anote suas respostas teóricas na coluna 
correspondente da tabela 2. 
 
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Amplificador classe A – Fonte (Prof. Abraham Ortega) 
 
4- Monte o circuito. Reduza o sinal do gerador a zero. Use o multímetro para medir ICQ e VCEQ, e anote 
esses valores na tabela 1. 
5- Use o osciloscópio para observar a tensão na carga. Ajuste o gerador de sinal até que o ceifamento 
inicie em ambos os semiciclos. Deve-se observar que a forma de onda fica quadrada na parte superior e 
alongada na parte inferior. A causa desta distorção não linear é a grande variação de re quando o coletor 
se aproxima do corte e da saturação. 
6- Reduza o sinal do gerador até que não haja mais ceifamentos, de forma que o sinal na saída tenha a 
aparência de uma senóide perfeita. Meça e anote na tabela 1, a tensão CA de pico a pico. Este valor 
medido é uma aproximação da compliance do sinal CA de saída (pico a pico). 
7- Meça e anote na tabela 1 a corrente de dreno total do estágio. 
8- Calcule e anote os valores experimentais listados na tabela 2, usando os dados medidos e anotados na 
tabela 2. 
9- Ajuste o gerador de sinal até obter uma tensão de 2Vpp na carga. Note quanta distorção não linear há 
no sinal. Faça um breve comentário. 
10- Conecte um resistor parcial de realimentação, de 220�, no emissor. Ajuste o gerador de sinal até 
obter na carga uma tensão de 2Vpp. O que ocorreu com a distorção do sinal? Justifique. 
 
 
 
 
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VERIFICAÇÃO DE DEFEITOS: 
1- Suponha que o resistor R2 esteja em curto, no circuito montado nesta experiência. Calcule a 
compliance CA de saída e a corrente de dreno com este defeito e anote na tabela 3. 
2- Repita o passo 1 para cada defeito listado na tabela 3. 
3- Monte o circuito e simule cada um dos defeitos. Anote os valores de PP (compliance) e IS. 
PROJETO: 
1- Determine um valor de RE para obter a máxima compliance CA na saída, no circuito montado nesta 
experiência, porém, com VCC = 20V. Anote o valor comercial na parte superior da tabela 4. Calcule e 
anote os outros valores pedidos na tabela 4. 
2- Monte o circuito que você projetou para RE. Meça e anote PP e IF na tabela 4. Calcule os valores 
experimentais de PL(MAX), PF e � usando os dados medidos para PP e IF. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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QUESTÕES: 
1- Com base nos valores calculados e medidos nesta experiência, responda as seguintes questões: I) a 
compliance CA teórica na saída é de aproximadamente: 
a) 1,1V 
b) 2,35V 
c) 9V 
d) 15V 
II) a corrente de dreno total foi próxima de: 
a) 1,1mA 
b) 2,3mA 
c) 4,8mA 
d) 6,9mA 
III) a potência de dissipação máxima do transistor é de aproximadamente: 
a) 0,46mW 
b) 10mW 
c) 35,1mW 
d) 50mW 
IV) teoricamente a eficiência máxima é aproximadamente: 
a) 0 
b) 1,3% 
c) 5% 
d) 25% 
2- Conectando um resistor de realimentação parcial no emissor, de 220�, podemos observar que: 
a) reduz a tensão da fonte de alimentação 
b) aumenta a corrente quiescente do coletor 
c) diminui a distorção não linear 
d) aumenta a compliance CA na saída 
e) nenhuma das anteriores 
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3- Explique porque há distorção não linear no amplificador EC, quando o sinal na saída é aumentado. 
 
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PRÁTICA Nº 05 - AMPLIFICADOR CLASSE B 
 
OBJETIVOS 
 Verificar experimentalmente o comportamento de um amplificador classe “B” transistorizado e analisar 
as formas de onda obtidas na saída em função de um sinal aplicado na entrada. Analisar a eficiência do 
amplificador em função das formas de onda da saída e tensão da fonte. 
 
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 do transistor, que resulta em maior 
eficiência e menor corrente drenada da fonte. 
Quando um transistor opera em classe B, ele corta um semicilco. 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 semiciciclo, sendo que ambos estão 
configurados como seguidores de emissor, com ganho de tensão igual a um e forte linearização. Deste 
modo, obtêm-se amplificadores classe B com baixa distorção e alta frequência. 
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. 
 
PROCEDIMENTO 
Monte o circuito do amplificador esquematizado na figura a seguir observando os seguintes cuidados: 
Seja organizador na sua montagem, para facilitar eventuais correções no circuito montado. 
Evite entortar os terminais dos componentes, pois estes são frágeis e podem se quebrar. 
Ligue a alimentação do circuito somente quando tiver terminado a montagem e conferido todas as 
ligações. 
Analise do circuito 
 
1‐ Analise do circuito 
 
Este amplificador de áudio fornece uma potência de pouco mais de 1 W a um alto‐falante de 4 ou 8 Ω e 
tem por base um circuito  integrado 741. A  impedância de entrada é elevada e o ganho de  tensão na 
etapa amplificadora é de 10 vezes. A alimentação deve ser feita com tensão de 12 V e não precisamos 
de fonte simétrica.  
 
3 ‐ Ajuste a entrada para uma frequência de 1 KHz e amplitude de 0,5 V (p‐p). Lembre‐se de aumentar a 
amplitude gradativamente. Use o osciloscópio para observar a tensão na carga. 
 
 
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3 ‐ Calcule a eficiência do amplificador? Qual a tensão na carga para a situação de eficiência máxima?  
 
 
 
 
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PRÁTICA Nº 06 - CIRCUITOS COMPARADORES 
 
OBJETIVOS 
Verificar o funcionamento do comparador simples e do comparador regenerativo Schmitt Trigger,utilizando Amp. Ops. 
 
FUNDAMENTOS TEÓRICOS 
Um dos circuitos mais simples com amplificadores operacionais é o circuito comparador, que chaveia sua 
saída para + Vsat ou - Vsat, baseado na comparação entre as tensões de entrada. Os comparadores são 
bastante utilizados como conversores analógicos para sinais digitais, servindo como ponte entre os 
circuitos digitais e analógicos. 
 
COMPARADOR SIMPLES 
A Figura 1 ilustra um comparador simples genérico. Este circuito tem sua saída determinada pela 
comparação dos sinais aplicados em sua entrada. No caso mais comum, a comparação é feita com uma 
entrada em “ground” (sinal de referência). 
 
 
Figura 1: Comparador Simples 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1.1 COMPARADOR SCHMITT TRIGGER 
 
Este circuito tem como base o princípio da histerese, o que garante uma melhor imunidade 
a ruídos, quando comparado com o comparador simples. Veja na Figura 2 a configuração básica 
de um circuito comparador regenerativo Schmitt Trigger. 
 
Figura 2: Comparador regenerativo Schmitt Trigger. 
No circuito da Figura 2, a histerese define uma faixa de tensões dentro da qual não há 
chaveamento do sinal de saída, mesmo que a diferença entre os sinais de entrada e de referência 
variem. A curva de transferência para o comparador Schmitt Trigger está ilustrada na Figura 3. 
 
 
Figura 3: Curva de transferência para o Comparador Schmitt Trigger. 
 
Tendo como base os dados da figura 3, as tensões de disparo do circuito Schmitt Trigger 
podem ser calculadas pelas equações (1) e (2). 
 
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2 LISTA DE MATERIAIS 
 
- 01 Placa de montagem 
- 01 Fonte de alimentação regulada 
- 01 Fonte de Sinal 
- 01 Osciloscópio 
- 01 Amp. Op. 741 
- 02 Resistores de 100 k 
- 01 Resistor de 10 k 
- 01 Resistor de 1 k 
- 02 Resistores de 820 k 
- 01 Led vermelho 
- 01 Led amarelo 
 
3 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS 
 
3.1 PARTE 1 
 
- Monte o circuito da figura 1; 
- Para que níveis de tensão de entrada cada um dos LEDs acenderá? 
- Para que níveis de tensão de entrada ambos os LEDs estão apagados neste circuito? 
 
3.2 PARTE 2 
 
- Calcule as tensões de disparo teóricas para o circuito da figura 2; 
- Monte o Circuito da Figura 2; 
- Meça as tensões de disparo do comparador (tensões de entrada a partir da qual a saída do 
circuito chaveia); 
- Compare com os valores medidos das tensões de disparo com os valores teóricos 
calculados. 
- Anote a curva de transferência experimental e compare com a teórica. (A curva 
experimental pode ser melhor visualizada com o osciloscópio operando no modo XY). 
 
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 
 
- MALVINO, Albert Paul. Eletrônica. Volume II. 4. ed. São Paulo: Makron Books, 1995. 
558 p. 
- SEDRA, Adel S. e SMITH Denneth C. Microeletrônica. 4. ed. São Paulo: Pearson 
Education do Brasil, 2000. 
- PERTENCE JUNIOR, Antonio. Eletrônica Analógica – Amplificadores Operacionais e 
Filtros Ativos. 6. Ed. Editora Bookman, 2009. 304 p. 
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PRÁTICA Nº 07– FONTE AUXILIAR REGULADA A TRANSISTOR COM PROTEÇÃO DE 
CURTO-CIRCUITO 
1. OBJETIVOS 
 O objetivo principal desta prática é dimensionar os componentes de uma fonte auxiliar regula a 
transistor, ajustar a proteção de curto-circuito, e verificar os resultados obtidos mediante simulação e 
experimentação. 
2. INFORMAÇÃO TEÓRICA 
A maioria das fontes de baixa potência utiliza a tensão regulada em um diodo zener para 
alimentar cargas resistivas. A fonte de tensão regulada a diodo zener utiliza um resistor de potência em 
série, capaz limitar a corrente fornecida à carga e ao diodo, de tal forma que a tensão na saída permaneça 
constante, desde que sejam obedecidas as especificações de projeto. Algumas desvantagens obtidas nesta 
fonte podem ser citadas: perdas no resistor de potência, perda da regulação com aumento da carga e 
aplicação limitada aos circuitos de sinais, entre outras. Com o simples acréscimo de um transistor TBJ, 
uma pequena corrente regulada injetada na base pode ser amplificada no termina de coletor e controlar a 
corrente drenada por uma carga; diferentes circuitos auxiliares podem ser desenvolvidos como forma de 
tornar o dispositivo mais robusto, onde são citados: circuito de proteção contra curto-circuito, proteção 
contra sobre tensão e circuitos com realimentação em tensão/corrente, diversos outros. 
O princípio de funcionamento da fonte regulada a transistor com proteção de curto-circuito é 
ilustrado pelo diagrama de blocos na Figura 1, onde a tensão na saída é amostrada por um circuito, que 
provê uma tensão de realimentação para ser comparada com uma tensão de referência, que resulta na 
atuação de um elemento de controle. 
Ve
(entrada
não-regulada)
Elemento 
de controle
Circuito de 
amostragem
Circuito 
comparador
Tensão de
referência
Vo
(saída
regulada)
 
Figura 1 – Diagrama de blocos de uma fonte regulada a transistor. 
 
 O circuito de proteção contra curto-circuito é projetado de modo que a corrente fornecida à carga 
não ultrapasse a especificação de projeto. Quando um curto-circuito ocorre, o aumento da corrente 
provoca um aumento da queda de tensão na resistência série (Rs), de modo que o aumento da tensão na 
junção base-emissor polariza o transistor de proteção (Q2), o qual é capaz de drenar parte da corrente de 
regulação do zener, de modo a manter a corrente de carga sempre constante. 
 Para a correta escolha dos componentes do circuito são estabelecidos alguns critérios: o limite de 
potência dissipada nos componentes não deve ser excedido, o valor da resistência de R3 deve ser fixado 
acima de 10kΩ e o valor da resistência de R1 deve ser determinado de modo a garantir que o diodo opere 
na região de regulação. Sendo assim, os demais elementos devem ser determinados. 
 
 
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3. ESQUEMÁTICO DO CIRCUITO 
O esquemático do circuito experimental é ilustrado na Figura 2. 
R2
 
R1
 
Q2
 
C1
10uF
0 
Ve
 
R3
 
D1
 
Q1 
18k
Led
 
Rs
Io
Ro
+
A+
0...0.2 A
Vo
+
-
V
0...20 V
-
D2
15
D3
R4
10k
Figura 2 - Esquemático a ser montado durante o experimento. 
4. ESPECIFICAÇÕES, CONSIDERAÇÕES E MATERIAL UTILIZADO 
A seguir são apresentadas as seguintes especificações: 
 Ve = 15 [V] [Tensão contínua aplicada ao circuito]; 
 Vo = 10 [V] [Tensão na saída]; 
 Po = 0,5 [W] [Potência de saída]; e 
 Icc = 60 [mA] [Corrente de curto circuito]. 
Para o projeto devem ser tratadas as seguintes considerações: 
 β = 150 [Ganho do TBJ Q1]; 
 Q1 BD139 [Transistor de ganho]; 
 Q2 BC546 [Transistor de proteção – operando como chave]; 
 D1 D1N5240 [Diodo Zener 10V/0,5W]; e 
 D2, D3 1N4148 [Transistor standard]. 
Os instrumentos e equipamentos utilizados nesta prática são listados a seguir: 
 Voltímetro (1); 
 Amperímetro (1); e 
 Fonte de tensão CC (1). 
5. ANÁLISE COMPUTACIONAL 
Conforme as informações apresentadas nos itens (2), (3) e (4), antes de ser realizada a montagem 
experimental é necessário: 
a) Determinar e especificar os resistores utilizados; e 
b) Simular o circuito no ORCAD referente ao procedimento, analisar resultados esperados, traçar algumas 
formas de onda pertinentes e preencher a Tabela 1. 
 
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6. PROCEDIMENTO 
a) A partir do esquemático apresentado na Figura 2 e dos resultados obtidos durante a análise 
computacional, monte o circuito experimental proposto. Mantenha a fonteVe desligada. 
b) Ligue a fonte Ve e com um amperímetro conectado a carga, ajuste a corrente de saída para os valores 
definidos na Tabela 1, meça a tensão na carga (Ro) e preencha a Tabela 1. 
Nota1: Para a carga Ro utilize um potenciômetro 10KΩ/1W. 
Tabela 1. Resultados simulados e experimentais. 
Io (mA) 5 10 15 20 30 40 50 60 70 80 
Vo (V) 
Simulado 
 
Vo (V) 
Experimental 
 
7. QUESTIONÁRIO 
a) Traçar as curvas de ganho Vo = f(Io): experimental e simulada. 
b) Comparar as curvas traçadas em (a) do item (7) e explique seus resultados. 
c) Explique detalhadamente o comportamento dos componentes internos à fonte quando um curto-circuito 
é aplicado à saída. Justifique sua resposta por meio de simulação. 
d) Apresente o procedimento de cálculo necessário à especificação dos componentes do circuito. 
e) Comente a função dos diodos D2 e D3 no circuito. 
f) Pesquise a respeito da configuração Darlington e de que forma ela pode ser aplicada ao circuito da 
Figura 2. 
g) Explique o comportamento do circuito apresentado na Figura 3, ressaltando a função de cada 
componente do circuito. 
8. APÊNDICE 
R1
Dz
Q1
Q2
Rsc
R2
R3
RL+
-
0
+VCC
-VCC
0 0
Ve Vo
U1
 
Figura 3 – Circuito limitador de corrente com AMP-OP. 
Universidade Federal do Piauí – Laboratório de Eletrônica Analógica. 30 
PRÁTICA Nº 08 – CIRCUITOS REGULADORES INTEGRADOS 
1. OBJETIVOS 
 O objetivo principal desta prática é realizar uma aplicação dos circuitos reguladores integrados no 
projeto de uma fonte de tensão simétrica e verificar os resultados obtidos mediante simulação e 
experimentação. 
2. INFORMAÇÃO TEÓRICA 
Os circuitos reguladores de tensão integrados são capazes de transferir de forma bastante eficiente 
a potência para a carga alimentada, onde tal transferência se dá por pulsos de tensão que são filtrados de 
modo a produzir uma tensão CC uniforme. É tratada na Figura 1 uma representação em blocos do 
regulador de tensão com três terminais, comumente encontrada. 
Carga 
Io
Corrente
de carga
Regulador de 
tensão
IN OUT
GND
Tensão de
saída regulada
Vo
+
-
+
-
Tensão
de entrada
Ve
não-regulada
Tensão diferencial
saída-entrada
 
Figura 1 - Representação em blocos do regulador de tensão de três terminais. 
Uma fonte de tensão simétrica pode ser projetada, utilizando-se um transformador com derivação 
conectado à rede AC, de modo que a tensão seja reduzida a um nível de amplitude desejada, retificada, 
filtrada e finalmente regulada fazendo uso de um circuito regulador integrado. 
3. ESQUEMÁTICO DO CIRCUITO 
O esquemático do circuito experimental é ilustrado na Figura 2. 
C2
IN1 OUT 2
GND
3
C1
+ 3
- 2
V+
7
V-4
6
Q1
R1
4.7k
R2
4.7k0
0
C1
1u
C2
100nVcc
Vcc
0 0
+VCC
-VCC +VCC
-VCC
+
-
+
-
Io1
Ro
+
A+
0...0.2 A
Vo1
+
-
V
0...20 V
Ro Vo2
-
+
V
0...20 V
-Io2
A+
0...0.2 A
R3
10k
R4
10k
 
Figura 2 - Esquemático a ser montado durante o experimento. 
Universidade Federal do Piauí – Laboratório de Eletrônica Analógica. 31 
4. ESPECIFICAÇÕES, CONSIDERAÇÕES E MATERIAL UTILIZADO 
A seguir são apresentadas as seguintes especificações: 
 Vcc = 12 [V] [Tensão contínua aplicada ao circuito]; 
 Vo = 5 [V] [Tensão na saída - simétrica]; e 
 Po = 0,5 [W] [Potência em uma única saída]. 
Para o projeto devem ser tratadas as seguintes considerações: 
 C1 LM741 [Amplificador operacional]; 
 C2 LM7805 [Regulador integrado]; e 
 Q1 BD136 [Transistor de potência]. 
Os instrumentos e equipamentos utilizados nesta prática são listados a seguir: 
 Voltímetro (2); 
 Amperímetro (2); e 
 Fonte de tensão CC (2). 
5. ANÁLISE COMPUTACIONAL 
Conforme as informações apresentadas nos itens (2), (3) e (4), antes de ser realizada a montagem 
experimental é necessário: 
a) Determinar e especificar os resistores utilizados; e 
b) Simular o circuito no ORCAD referente ao procedimento, analisar resultados esperados, traçar algumas 
formas de onda pertinentes e preencher a Tabela 1. 
6. PROCEDIMENTO 
a) A partir do esquemático apresentado na Figura 2 e dos resultados obtidos durante a análise 
computacional, monte o circuito experimental proposto. Mantenha as fontes Vcc desligadas. 
b) Ligue as fontes Vcc. Com um amperímetro conectado a carga, ajuste a corrente de saída para os 
valores definidos na Tabela 1, meça a tensão na carga (Ro) e preencha a Tabela 1. 
Nota1: Para a carga Ro utilize um potenciômetro 1KΩ/1W. 
Tabela 1. Resultados simulados e experimentais. 
Io (mA) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 
Vo1 (V) 
simulado 
 
Vo2 (V) 
simulado 
 
Vo1 (V) 
experimental 
 
Vo2 (V) 
experimental 
 
 
Universidade Federal do Piauí – Laboratório de Eletrônica Analógica. 32 
7. QUESTIONÁRIO 
a) Explique detalhadamente o comportamento do circuito e trace as curvas Vo=f(Io): simulada e 
experimental para cada uma das saídas. 
b) Comparar as curvas traçadas em (a) do item (7) e explique seus resultados. 
c) Consultando a folha de dados do regulador LM7805 adotado durante a prática, comente a respeito das 
principais características de operação, bem como os limites de operação. 
d) Utilizando um único regulador LM7805, como é possível obter na saída uma tensão regulada superior 
a 5V? (dica: pesquise na folha de dados do componente). 
e) Para uma tensão Vcc = 5V refaça o Procedimento, tópico (6), apresente e comente os resultados de 
simulação obtidos. 
f) Fazendo uso do regulados ajustável LM317, um circuito proposto a ser simulado é apresentado na 
Figura 3. Determine as resistências de ajuste (Radj) e de carga (Ro) para uma tensão de saída (Vo) de 10V 
e potência drenada pela carga de 5W. Fazendo uso de simulação, apresente as formas de onda Vo e Io e 
comente seus resultados. 
8. APÊNDICE 
U1
LM317K
IN
2
OUT
3
ADJ
1
Radj
R1
240
D2
1N4148
Cadj
1n
D1
1N4148
C1
0.1u C2
1u
Vcc
20Vdc
0
V1 TD = 90m
TF = 10m
PW = 100m
PER = 490m
V1 = 9
TR = 290m
V2 = 0
R2
10k
Ro
Vo
+
-
Io
Figura 3 – Circuito com regulador ajustável LM311. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Universidade Federal do Piauí – Laboratório de Eletrônica Analógica. 33 
PRÁTICA Nº 09 – MODULAÇÃO PWM COM LM 555 
1. OBJETIVOS 
 O objetivo principal desta prática é realizar uma aplicação com o integrado LM 555 na 
configuração astável, e verificar os resultados obtidos mediante simulação e experimentação. 
2. INFORMAÇÃO TEÓRICA 
 O integrado LM 555 é um dispositivo bastante estável na obtenção de osciladores e 
temporizadores. Utilizado em uma aplicação de temporizador, o tempo pode ser precisamente mensurado 
por resistores e capacitores externos. Na operação astável como oscilador, a freqüência de operação e a 
razão cíclica são controladas por dois resistores externos e um capacitor. O circuito pode ser sincronizado 
e resetado por formas de onda retangular. O circuito de saída possui ma fonte de corrente limitada a 200 
mA ou um drive para circuitos TTL (dependendo do modelo). 
 Algumas aplicações com este integrado são citadas: precisão no tempo, geração de pulsos, tempo 
seqüencial, geração de tempo deslocado (adiantados ou atrasado), modulação por largura de pulso, 
modulação por posição de pulso e gerador de rampa linear, entre outras. 
 Fazendo uma aplicação do integrado no modo astável, é ilustrada na Figura 1 a configuração 
externa das resistências, nota-se que o tempo de carga do capacitor (C) é dado pelas resistências R1+R2 e 
o tempo de descarga dado pela resistência R2; estes tempos de carga e descarga são tratados nasEqs. (1) e 
(2), respectivamente; verifica-se que a mínima razão cíclica é limitada a 50% e o período total de 
oscilação é tratado na Eq. (3). 
3
2
4 8
7
6
5
1
R1
R2
LM555
C
10nF
0
+Vcc
RL
RL
 
Figura 1 – Modo astável. 
 Nesta prática, é feita uma aplicação do LM 555 em modo astável, cuja função é adicionar 
impulsos em alta freqüência ao sinal de controle gerado externamente. Esta aplicação é bastante útil no 
acionamento de drives de potência isolados por transformador de pulso, de modo que o sinal gerado 
externamente apresenta impulsos em alta freqüência, contribuindo assim para a redução nas dimensões do 
transformador e a modificar as características do núcleo. O circuito apresentado na Figura 2 é obtido a 
partir da Figura 1 e é utilizado em drives de potência. 
Analisando a Figura 2, quando o sinal de acionamento é gerado, um nível lógico alto de tensão é 
aplicado ao pino 4 (habilita o LM); os resistores R1 e R2, e o capacitor C1 definem a freqüência de 
operação e a razão cíclica, definidos nas Eqs. (4) e (5), respectivamente; a descarga do capacitor C1 ocorre 
rapidamente pelo diodo D2 gerando um impulso, de modo que mais impulsos sejam inseridos toda vez 
que o capacitor descarrega até que o sinal aplicado ao pino 5 vá a nível lógico baixo. 
CRRt )..(693.0 211  (1) 
Universidade Federal do Piauí – Laboratório de Eletrônica Analógica. 34 
CRt ..693.0 22  (2) 
CRRttT ).2(.693.0 2121  (3) 
21
2
.2
1
RR
RD  (4) 
121 )..2(
44.1
CRR
f  (5) 
3. ESQUEMÁTICO DO CIRCUITO 
O esquemático do circuito experimental é ilustrado na Figura 2. 
LM555
1
2
3
4
5
6
7
8
D1
R2
D2
R1
R3
10KC1 C21n
0
0
00
Vcc
0
Vpulse
0
M1
Vout
 
Figura 2 - Esquemático a ser montado durante o experimento. 
 
4. ESPECIFICAÇÕES, CONSIDERAÇÕES E MATERIAL UTILIZADO 
A seguir são apresentadas as seguintes especificações: 
 Vcc = 15 [V] [Tensão contínua aplicada ao circuito]; 
 fc = 40 [kHz] [Freqüência do sinal de chaveamento]; e 
 D > 98 [%] [Razão cíclica requerida ao sinal chaveado]. 
Para o projeto devem ser tratadas as seguintes considerações: 
 VPULSE = 2,5 [V] [Amplitude do sinal externo]; 
 fPULSE = 120 [Hz] [Freqüência do sinal externo]; 
 DPULSE = 40 [%] [Razão cíclica do sinal externo]; 
 D1 e D2 1N4148 [Diodos utilizados]; e 
 M1 LM555 [Integrado temporizador]. 
 
Os instrumentos e equipamentos utilizados nesta prática são listados a seguir: 
 Osciloscópio (1); 
Universidade Federal do Piauí – Laboratório de Eletrônica Analógica. 35 
 Gerador de função (1); e 
 Fonte de tensão CC regulável (1). 
5. ANÁLISE COMPUTACIONAL 
Conforme as informações apresentadas nos itens (2), (3) e (4), antes de ser realizada a montagem 
experimental é necessário: 
a) Determinar e especificar os resistores utilizados; e 
b) Simular o circuito no ORCAD referente ao procedimento, analisar resultados esperados, traçar algumas 
formas de onda pertinentes e preencher a Tabela 1. 
6. PROCEDIMENTO 
a) A partir do esquemático apresentado na Figura 2 e dos resultados obtidos durante a análise 
computacional, monte o circuito experimental proposto. Mantenha a fonte Vcc desligada. 
Nota: as formas de onda experimentais obtidas a seguir são úteis na resolução do item 7 letra (b). 
b) Ligue a fonte Vcc. Conecte uma das ponteiras do osciloscópio no pino 6 do integrado, observe a forma 
de onda, meça os tempos de carga e descarga do capacitor C1, e preencha a Tabela 1. 
c) Conecte uma das ponteiras do osciloscópio no pino 3 (Vout) do integrado, conecte a outra ponteira do 
osciloscópio no pino 4 (VPULSE), observe o que acontece, meça a razão cíclica e a freqüência do sinal 
experimental na saída (Vout), e preencha a Tabela 1. 
Tabela 1. Resultados teóricos, simulados e experimentais. 
Comportamento da forma de onda da tensão no capacitor (C1) 
 Teórico Simulado Experimental 
Tempo de carga (tC) 
Tempo de descarga (tD) 
Comportamento da forma de onda da tensão no resistor (R3) 
 Teórico Simulado Experimental 
Razão cíclica (D) 
Freqüência do sinal 
chaveado (fc) 
 7. QUESTIONÁRIO 
a) Explique detalhadamente o comportamento do circuito. 
b) Explique o comportamento das formas de onda obtidas durante o item 6 letras (b) e (c), e compare com 
as formas de ondas simuladas equivalentes . 
c) Consultando a folha de dados do regulador LM555 adotado durante a prática, comente a respeito das 
principais características de operação, bem como os limites de operação. 
d) Utilizando um único regulador LM555 na configuração astável, como é possível obter na saída um 
sinal com razão cíclica inferior a 50% (dica: pesquise na folha de dados do componente). 
Universidade Federal do Piauí – Laboratório de Eletrônica Analógica. 36 
e) Pesquise uma aplicação (fora a mencionada no item 2) que utilize o LM 555 em um gerador de rampa 
linear. 
8. APÊNDICE 
 
Time
0s 50ms 100ms
V(out)
-10V
0V
10V
20V
V(pulse)
0V
1.0V
2.0V
3.0V
 
Time
92.00ms 94.00ms91.25ms 95.25ms
V(out)
-10V
0V
10V
20V
V(pulse)
0V
1.0V
2.0V
3.0V
 
Figura 3 – Formas de onda: Vpulse e Vout.