Apostila lab_eletrônica_UFPI_pratica 02 (1)

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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
José Maria P. de Menezes Jr. 
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 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. 
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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 Figura1, 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.