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CENTRO UNIVRSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA DE INSTRUMENTAÇÃO ELETRÔNICA RELATÓRIO DAS ATIVIDADES PRÁTICAS DISCENTE: FELIPE SANTANA PEREIRA DOCENTE: RAFAEL VILAS BOAS WIETCHETECK CAMAÇARI – BA 2021 Resumo: Neste trabalho, se realizará o experimento com base na aplicação dos circuitos. integrados, e são compostos de amplificadores. O objetivo é idealizar e colocar em prática os testes com os amplificadores operacionais (AmpOp). E analisar o seu funcionamento. 1- Introdução: Como fundamento deste experimento, realizaremos alguns testes e colocar circuitos com amplificadores, de início vamos montar o circuito inversor e depois, um não inversor. Utilizaremos o circuito base do experimento Amp Op LM358, constituídos por dois amplificadores. 2- Experimento – Circuito Amplificador Inversor O circuito proposto tem como fundamento a mais de uma alimentação negativa e é determinado o seu ganho através da relação dos resistores R2 e R1. A fórmula para definir o ganho do circuito é efetuado pelo: , e como o eixo do experimento é se basear pelo RU (2152093), então entende- se que o ganho assumido será -3 (o último número do RU), para que se possa calcular o valores dos resistores, e admitindo como valor de 1,5 kohms (quilohms) o resistor 1 (R1), então: Av= R2/R1 -3= R2/1500 R2= 4500 Ohms R2 comercial= 4,5 kOhms 2.1 Experimento prático - Gráficos de Sinais Tensão de entrada: 10V Tensão de entrada: 500 Mv Tabela mostrando o grau de comparação entre o valor de ganho calculado e o valor de ganho medido dentro do circuito. É visível analisar que a amplitude do sinal de entrada se encontra em 1V, e logo mais abaixo, o sinal do sinal 2 encontra-se em 3,12V , e a partir disso , podemos confirmar que a aplicabilidade do circuito junto ao ganho calculado de -3,13 V. Logo se conclui que é negativo, porque o circuito inversor tem o sinal de saída invertido , assim ficando 180° ultrapassado com o sinal de entrada. Segue o print abaixo : Dentro deste circuito, se percebe que a resposta da saída é linear, é amplificado o sinal e graças ao grau elevado da sua impedância e o grau baixo de saída, há uma produção de ganho estável, então o sinal não é mudado. O print abaixo, mostra o ponto de saturação que existe no circuito, onde mostra que o sinal de saída não exceda o nível de tensão da fonte. Da maneira que a impedância do circuito possui um nível alto, definitivamente não haverá perdas e se tem chances de ter uma tensão nominal em sinal amplificado. Então suponha-se que, a tensão da fonte é de + e -9 Vcc e o excesso acontece quando sinal de entrada vai ultrapassar a faixa de 3,3 V. Quando a gente eleva o sinal de entrada a 10V, o sinal de saída vai exceder e logo acima da tensão que tem na entrada da fonte, o sinal corta e vai ficar no limite da alimentação. Na figura apresentada acima mostra um exemplo de quando o sinal de saída é saturado. E agora iremos realizar um teste mudando a frequência e também o sinal de entrada, colocando 300Hz, e um modo de onda triangular. Logo na figura abaixo: É possível averiguar onde o sinal mostra uma linearidade , ocasionando unicamente numa amplificação de sinal gerada. É amplificado de acordo com o ganho. 3- Experimento – Circuito amplificado O circuito referido tem como fundamento a realimentação positiva , sendo que o seu ganho é de acordo com a relação existente do R2 e R1. Logo abaixo no print, mostra o osciloscópio mostrando os sinais tanto da entrada quanto da saída do circuito. A tensão de entrada tem o valor é de 1,05v e o da saída é de 4,31v. A representação do ganho do circuito não-inversor em tabela Para ter a verificação do funcionamento dos circuitos são iguais, vamos fazer a simulação de algumas condições de saturação, modificação do formato de onda e frequência no circuito. Logo abaixo veremos que os gráficos possuem o mesmo princípio de funcionamento, e só existindo somente uma única diferença que é o ganho positivo. Circuito não inversor com o sinal saída em saturação no gráfico acima Circuito amplificador não inversor com o sinal de onda quadrada e com a frequência de 350Hz na figura acima. 4- Conclusão De acordo com as realizações dos experimentos e com as aplicações dos circuitos, foi possível verificar os circuitos amplificadores em modo de funcionamento. Realizei vários testes para fazer a comparação do funcionamento dos ajustes de tensão, da fonte de entrada e dos ganhos. Inúmeros tipos de conhecimentos e temas abordados estão atrelados a realização do experimento. Então pode se confirmar que foi colocado em prática todos conhecimentos adquiridos da disciplina Instrumentação eletrônica. 2- Experiência 1: FPA DE SEGUNDA ORDEM Com fundamento no experimento, será usado o RU de número (2152093) e será multiplicado por 100, para ter o valor da frequência de corte: Fórmula usada : Hz (corte)= RU * 100 = 3*100= 300Hz A fórmula para se calcular o ganho do circuito será: Av= 1 + R2/R1 = 1 + 15K/10K= 2,5K Os capacitores junto aos resistores irão determinar o valor de corte do circuito. Usaremos o capacitor de 68Nf para o valor de C, e posteriormente teremos que saber o valor de R: Cálculo: R1= 1/2Pi * 300Hz * 68*10-9= 7,8 ohms Levando em consideração de um resistor comercial e também recalculando a frequência de corte, vamos pegar como padrão o resistor de valor de 6,8kohms e com essa condição a frequência será de 350Hz. O valor da porcentagem do corte será de 70% do AV máximo. Logo abaixo teremos uma amostra dos valores adquiridos: A representação em forma de gráfico da resposta do filtro Passa Altas na figura acima. 3- Experiência 2: Filtro Passa Baixas Figura do circuito FPB acima De acordo com o experimento, utilizaremos o último dígito do RU (2152093) multiplicado por 2000, para definir a frequência de corte: Fórmula: Hz(corte)= RU*2000= 3*2000= 6000Hz Já que o capacitor será por convenção, adotaremos o valor de 22nF, então, logo iremos precisar calcular o resistor: R= 1/2Pi * 6000Hz * 22*10-9= 1,2kohms. 7500 1 3 3 8000 1 2,9 2,9 10000 1 2,16 2,16 12000 11 0,74 0,06727273 Resposta do filtro de Passas Baixas em gráficos Frequência em 5000Hz Frequência 7500Hz Frequência 12000Hz Experiência 4: Filtro Passa Faixa (FPF) 5- Conclusão As realizações dos experimentos, foram necessária para se ter análises sobre os funcionamentos dos circuitos amplificadores. Não se fecharam exatamente os valores, devido ao fato de ter referência a eletrônica analógica, por isso, existe um diferencial nos valores da fonte. Mas , mesmo assim , podemos presenciar o funcionamento , sendo que usamos potenciômetro no lugar de resistores fixos, e variamos valores para dar acompanhamento de acordo com o valores ôhmicos.
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