Lista 1 Eletrônica 2 - Hudson Luiz (1)

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OLUITCN 12 lista de exercicios 
Amplificadores Operacionais 
Eletronica ll - Engenharia Elétrica Contagem 
Data de entrega: 26/03/2021 - valor 10 pontos 
Prof. Francisco Garcia DE CAIL PUC Minas 
6loz OIJ Aluno 
Utilizar notação de engenharia com três algarismos (engineering 2 na HP) em todas as respostas. 
Todos os componentes devem ser considerados ideais, 
a menos que seja informado o contrário. 
Todos os amplificadores operacionais estão alimentados com t15V. 
Todos os cálculos e considerações devem estar claramente demonstrados. 
Imprimir, resolver, escanear e enviar em formato .pdf no Canvas 
1) Para o circuito abaixo, calcular os valores das tensões VA. VB. Vc e Vp. 
R1 R3 U2 
R7 10kn VA Ve 5ka 
10k 
R4 
10kQ| 
V 
R2 U1 R6 U3 2k2 
Vo 5kQ 
R5 
10k 
1Js I 
TT1 
6-2V 
6 2V 
---0 9 3-V 0 V a .-Ju s-Vh V Ja 
4ok 
O-Ve Ve -Ve Ve/Ve- 
1 01s +1+ I, Ok 1Ok sk 
I: 1 1 VB-Ve -Ve0-0 Ue 22l -12- ,, Ve: -29-12-2 R& Rs 10k (ok Vg-S2 lhn R4 
Ve- 5-V-g Ve Ve . 9,15V 
1OK 
9-l Vo 13),S V 
10R OR 1Ok SR 
2) No circuito abaixo, vi = 2sen(20t)V e Vx é uma tensão continua. Calcular o valor de R2 e Vx para que a 
forma de onda da tensão de saida Vo seja conforme mostrado. 
VO R2 
+12V 
R1 
1ka 
4V 
t(ms) 
v x 
T00 
R9 
oRUy-RV. k 
5 4-3R 
vPaon 
3) Para o circuito abaixo calcular os valores de 
tensão em VA. VB, Vc, Voe VE 
R6 R8 R9 R7 
5kO 10kO Vo 10kO 10kO 
U2 
R5 
10kQ 
U3 Ve 
R10 
10kO 
R2 R3 
1OkQ VB 27k0 Vc 
R4 
|7,5kQ R11 5kO 
Va R1 
5kO 3V VA U1 
Ve -5), Ve. Vg-3 0 
YS Jok 5K 
Vg Ve. Ve e Va3-9)5K Va,sV 15k 
Vo- V= J,S 3R Vo-J59+ 1ok 
SK 
O JS 0-0 
6 (OK 
-s-l4).Sse)VE JOR 
4) Para o circuito abaixo, desenhar o gráfico da forma de onda da tensão Vo em função do tempo. Indicar 
nos gráficos todos os valores de tensão relevantes. 
U1 
Vo +2,5V 
+15V 
100 t(ms) R1 
||30k 
R3 
10k 
-2,5V 
R2 
15k Vo 
g-,L 100 t(ms) 
5 Js-VVo- -V,- 
R3 -JO 
G-0Ve-0 O J % J 5 3ok ISK ok 3O 3OR 90KJoR 
V 2,5v 
yS- 3,5+31%7,55 V S5L,S -J,S 
oR O g0 k 
V O 
V: -,5 
-S 
JS+95+3Vo *75 3ot 
30k 
5) No circuito abaixo, calcular o valor de R2e Vr para que a função de transferência vo versus vi seja 
VO conforme mostrado 
RZ 
+15V 
R1 
U1 1kQ 
VI 
M 
-15V-
VR 
-IV +2V 
9Vec aJ0. R, Jok 
2-11) 
Vg:-J+2 
Vp: 0,sx 0,407 V-451m. 2 
6) Relacionar cada um dos circuitos da primeira coluna com as formas de onda de saída mostradas na 
segunda coluna. Considere Vi o sinal senoidal mostrado. Calcule também os componentes que não 
possuem valor em cada circuito de acordo com suas respectivas formas de onda. 
+4V 
t(s) Vo 
4V R2 
1,0 
VOA 
+12V 
Circuito A 
t(s) 
) 
-12V 
Jmnealar 
2,0 0,5 vo 
Circuito (D) VOA 
Va +15V 
Circuito B 
t(S) 
dvpuyedo Jrnousy
-1SV 
9pa 0 Jns0) nigohso 0,5 1,0 2,0 
Circuito (A) Vop 
+15V 
Circuito C 
-15V 
0,5 1,0 2,0 
VoA Circuito ( 
30kQ +12 
o 
t(s) 
-12 Circuito D 
0,5 1,0 1,5 2,0 
Circuito (CC) 
J5 
JSAy-3Rt 3 
-/t 
VAv Ay : - Rg CAv: R 
R 
-J2-24 Rg-3ok 
1oR 
Ja20.1-3ok.o. 3- R, "3ok 3R, Ry+3ok 
R 
7) No circuito abaixo, considere que o capacitor está inicialmente descarregado, e que a chave S1 fica na posição a desde t = 0 até t= 300ms e depois passa à posição b. 
a) Determine o valor de V1 
b) Complete o gráfico de Va 
c) Desenhe o gráfico de VB. 
R2 C1 15V 
1kQ 3kQ 30uF 
R4 R3 
U2 a101 
U3 V1 A B 
R6 
30k2 R5 
5kQ 
VA 
lo.L,T,L.oT, 
9V 
0 
9-m my 0,Ss s 1,5s 
B 
N 
1o-3, Ik 
1S 1,5s 0,5s 
-3v, - Cd T P 
olT 
oR 
dt dt 
-17T0,3 99 V 
0,3 
:3 
dr dr 1ok39 dt 
ofto o13) 
Jo3 
8) No circuito abaixo, v = 2sen(ot) v. Calcular a máxima frequência do sinal de entrada (em Hz), para que 
o circuito fique no limiar de saturação. 
R1 
w. 1kO 
C1 
100nF U1 
RC dt 
, w lov (w) 
RC 
w75k 
YSK . J,94 16 h 2TT 
9) Para o circuito abaixo, dada a forma de onda da tensão Vi, esboçar as formas de onda em vVA, VB, VC, VDe 
VE, indicando todas as amplitudes em tempos relevantes. Deixar indicado, ainda, todos os cálculos e 
considerações. Considerar os capacitores inicialmente descarregados e a queda de tensão no diodo, 
quando polarizado diretamente, igual a 0,7V. 
R3 10kQ C2 R1 18kQ 
C1 
R5 R2 
U4 D1 10k2 
VD 
VA 10kQ 
VBVC 
R6 
1kQ R4 
| 10k2 
Jel a Cdl- 100 t(ms) 20 440 
P 
VA 
100 
t(ms) 20 60 
VB 
100 
t(ms) 40 
O0 od 
VC 
Va -RC d. Re 00,Jo 
|100 
t(ms) 
80 OST< 2o m 60 
, 90s t3m D S00.: UA-gV 
VDA 
15 -gV 
60 80 100 t(ms) Pt7 4m perd 
Ve: 9V-30K 
99K 
Ve VeK3.UA VA-U,Ve-9V 
R 
Ve: 0,T.&V-4,7 
P/os t <20m 2. Vo OV 
P/20mAt< o 
Vot)-J00) Vol+)-Joo Solt-o3oot 6 Vo = 3V 0,09 
P30m<t<Yom Volt)3V, 7y 
Voft) -loo 19 dJz, Vs(r)= - JIV 
P/40s 60m 
Vo-loo0d-14. Uco.-a)- -Jey 
PIlom + TO m Vty10o Tole-1230t6 Jsv 
J0,ob 
P/to m 4 st{?0m V:2 
10) No circuito abaixo, considere que va(0) =-15V e que o capacitor está inicialmente descarregado. Para 
esse circuito: 
d) Esboçar a função de transferência (VB X VA) para o comparador 
e) Esboçar as formas de onda para as tensões Va e VB 
C1 
200nF 
R4 R1 Ideal 1,125k0 20k2 
R2 
9kQ 
R3 
J1 
VA 5k VB 
V 
Integrador inversor 
VB 
omparador não inversor com 
histerese 
t( ms) 
VA 
Conponale- m/m r donti. 
t(ms) 
09p-Vp 
-S 
VSko.3-Sk JS 0 
90R Jok 
/5-3oK).3 -5k(0) V7, ,S 
g0k 10 
1) Para o circuito abaixo, desenhar os gráficos da função de transferência (Vo versus vi) em duas situações: 
quando o cursor do potenciômetro estiver todo girado para o sentido anti-horário (ccw) 
e quando estiver 
todo girado no sentido horário (cw). Indicar nos gráficos todos os valores de tensão relevantes. Mostrar 
todas as considerações e cálculos realizados. 
R2 
10ka VO 
R1 
1k2 U1 
Vo 
+15V 
R3 R5 
30kO 15k2 CW CCW 
R4 
10k2
VO 
k th-6,29 V 
lOK ISK 
UReJU tt- 
3oK I9K 
J.6.8'?- O)-1 
V J.g-6,212-0,3-JS 
A 
y-6 
CV a- 14p3-0,15 
r: 6V 
12) Para o circuito abaixo, determinar o valor dos resistores R3, R4 e R5 para que as formas de onda de va ee 
VB Sejam de acordo com os gráficos abaixo. Mostrar todas as considerações e cálculos realizados. 
R4 
R6 
30ka 
R3 
D1 
U1 
R1 
R7 
U2 D2 R5 20k2 10kQ 
Vg VA 
V 
R2 
L10ka 
A.Rlapeot d JIlenda MuseNI +2V 
100 (ms) ,7o 9o Lo 
Jee Va-O 
A 
A A 
m rcolinmen a 
t4V 
Poro <o ol oato Codugn 
100 t(ms) oyale06 o nsolnolocao 
VB V R,: 10 
A 100 t(ms) 2 4V PQY(9 
90k 
Pl2v VA-4V 
3RSa60K 
(SR R 
Rg: 90K 
13) No circuito abaixo, determinar o valor das tensões Vae Va. 
2 
RI 
U1 5V 1k 
VA 02 
VB 
R4 
1k 
t o-Ve,5- 
VaJ2 Vg-JoV 
4K 
14) Para o circuito abaixo, desenhar as formas de onda de vi, VA, Vn e vc, sabendo que v = 7 sen(Tt). 
18 
N 
U1 D1 VA 
RA. ||1k0 
t(s) VC 
R5 U2 D2 1ko 
VB 
KO 
VAA 
-15V 
t(s) 
3k (B 
S 
J-R, Va 
Ve 18-J,. VE, 5V JS 
VC 
w.or 
t(S) T 9 J 
Ve- 9,3 I-J4,3) JU Ve oV 
JK+ JK 
PlVa- Jov V6- J5 V,- ,3V VjoV 
Ve V1,15 
PV Jv-Va- 15V wol.o 
Ryt