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prática 01 circuitos eletrônicos

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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE TELEINFORMÁTICA 
CIRCUITOS ELETRÔNICOS 
 
ALUNX:________________________________ MATRÍCULA:_________________ 
 
ROTEIRO DO LABORATÓRIO 02 DE CIRCUITOS ELETRÔNICOS 
AMPLIFICADOR OPERACIONAL – INTEGRADOR E DIFERENCIADOR 
 
O AMPOP 
Do ponto de vista de sinais, o Amplificador Operacional tem três terminais: dois terminais de 
entrada (terminais 1 e 2 são a entrada inversora e a entrada não-inversora, respectivamente) e um 
terminal de saída (terminal 3). Além disso, os AmpOps precisam de tensão DC para operar. A maioria 
dos CIs AmpOps usam dois terminais para alimentação: os terminais 4 e 5 são conectados às tensões 
positiva VCC e negativa –VEE, respectivamente, como mostrado na figura abaixo. Em adição aos três 
terminais de sinais e aos dois terminais de alimentação, um AmpOp pode ter mais terminais para 
propósitos específicos para compensação de frequência ou offsets. 
 
O LM741 
A série LM741 é de amplificadores operacionais de uso geral. Os CIs LM741, LM741A e LM741C 
são idênticos, exceto que o LM741C tem seu desempenho assegurado apenas para a faixa de 
temperaturas de 0°C até +70°C, enquanto os outros operam de -55°C até +125°C. 
A configuração do encapsulamento DIP e as funções dos pinos do LM741 são mostradas, 
respectivamente, na figura e na tabela abaixo. 
 
 
OS CIRCUITOS INTEGRADOR E DIFERENCIADOR 
Considerando a configuração inversora de malha fechada com impedâncias Z1(s) e Z2(s), como 
mostrado na figura abaixo, para um AmpOp ideal, o circuito resultante tem ganho de malha fechada (ou 
função de transferência) 
 
Ao colocar um capacitor C na realimentação e um resistor R na entrada, obtemos o circuito 
integrador ideal, mostrado na figura abaixo. 
 
Mudando a posição do capacitor e do resistor no circuito do integrador resulta no circuito da 
figura abaixo, que faz a operação matemática da diferenciação. 
 
Para filtrar possíveis ruídos de alta frequência e evitar a diferenciação ou integração de 
possíveis offsets na entrada do AmpOp, na prática são adicionados alguns componentes ao circuito dos 
diferenciador e do integrador ideais. 
Quando o integrador opera com entrada de baixa frequência, não passa corrente pelo 
capacitor, de forma que o circuito opera em malha aberta. Consequentemente, o ganho é infinito, 
saturando a saída do AmpOp. Ao circuito integrador é, então, adicionado o resistor R2, como mostrado 
na figura abaixo. 
 
O diferenciador ideal é inerentemente instável devido à presença de algum ruído de alta 
frequência em qualquer sistema eletrônico. É usado, então, um resistor Rin na entrada e um capacitor 
Cf na realimentação, como mostrado na figura abaixo. A inclusão do resistor Rin limita o ganho do 
diferenciador em Rf/Rin e faz com que em altas frequências o circuito funcione como um amplificador 
com realimentação resistiva de melhor rejeição de ruído. 
 
 
 
 
PRÁTICA 
Projete um circuito diferenciador e um circuito integrador prático usando o amplificador 
operacional 741. 
 Para o integrador, use R1=100kΩ, R2=820kΩ e C=330ηF. 
 Para o diferenciador, use Rin=8k2Ω, Cin=10ηF, Rf=100kΩ e Cf=100pF. 
Faça o cálculo das frequências de operação. Após a montagem dos circuitos faça as seguintes 
medidas e verifique o comportamento do circuito com a variação da frequência. 
i. Aplique um sinal senoidal na entrada dos respectivos circuitos. 
ii. Aplique um sinal de onda quadrada na entrada dos respectivos circuitos. 
iii. Aplique um sinal de onda triangular na entrada dos respectivos circuitos. 
Compare os resultados experimentais com os obtidos pela simulação usando o Multisim ou 
Orcad. 
 
FONTE: 
 Sedra, Adel S., and Kenneth Carless Smith. Microelectronic circuits. Sixth edition. 
Oxford University Press USA, 2009. 
 LM741 Operational Amplifier Datasheet. Texas Instruments, 2015. Disponível em 
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm741.pdf .

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