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Eletrônica II
Roteiro Laboratorial Nº 6
TOPOLOGIA COM CIRCUITOS
AMPLIFICADORES
LIMA, C. Henrique1, OLIVEIRA, N. Iris1, CANTANHEDE, A. Mateus1, EGOAVIL, J. Ciro2
1Aluno(a) da disciplina de ELETRÔNICA II - DEE, Fundação Universidade Federal de Rondônia,Porto Velho, Rondônia, Brasil (e-mail: alunonaas@gmail.com;
irisnayaraoliveira@gmail.com; mateuscantanhede@hotmail.com).
2Professor do Curso de Engenharia Elétrica - DAEE, Fundação Universidade Federal de Rondônia, Porto Velho, Rondônia, Brasil (e-mail: ciro.egoavil@unir.br)
OBJETIVOS
• Observar na prática o funcionamento dos diversos tipos de amplificadores;
• Realizar as comparações necessárias com a teoria para constatação;
• Entender na prática o conceito de “ajuste de span e zero”.
I. INTRODUÇÃO TEÓRICA
A. AMPLIFICADOR INVERSOR
A figura 1 mostra a configuração padrão [1].
Figura 1. Configuração Amplificador Inversor [1].
Como já foi visto, o ganho de tensão é dado por:
Av = −
Rf
Ri
(1)
No circuito amplificador inversor parte da saída retorna
para a entrada inversora (na qual o ponto se encontra com
0V) passando pelo resistor Rf [2].
Nota-se que a impedância de entrada é igual a Ri. A
impedância de entrada é dada por:
Ri =
Ve
Ie
(2)
B. AMPLICADOR NÃO INVERSOR
A figura 2 mostra a configuração padrão, o ganho de
tensão é dado por:
Av = 1 +
Rf
Ri
(3)
Figura 2. Amplificador Não Inversor [1].
Neste caso aplica-se o sinal na entrada não-inversora (V+)
e o ponto comum é ligado na entrada inversora (V-) [2].
A impedância de entrada elevada é a principal diferença do
amplificador inversor [1]. Observar que o menor ganho deste
circuito é “1”, quando Rf /Ri = 0, e o sinal de Vo é igual
ao sinal de Ve [2].
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Eletrônica II
C. SEGUIDOR UNITÁRIO
Figura 3. Seguidor Unitário [1].
Um circuito seguidor unitário (ou buffer de tensão) for-
nece um meio de isolar o sinal de entrada de uma carga,
por meio de um estágio de ganho unitário, sem inversão
de fase ou polarização, agindo como um circuito ideal de
impedância de entrada muito alta, e baixa impedância de
saída. Sendo este um caso particular de um amplificador
não inversor com ganho unitário [1].
Av = 1 +
Rf
Ri
Se Rf = 0 e Ri = ∞,
Av = 1
D. AMPLIFICADOR DE SOMA
Figura 4. Configuração Amplificador Somador [1].
A Figura 9 mostra a saída como sendo a soma de três
entradas, cada uma multiplicada por um fator diferente [1].
V0 =
Rf
R1
V1 +
Rf
R2
V2 +
Rf
R3
V3 (4)
SeR1=R2=R3=R têm-se:
V0 =
Rf
R
V1 + V2 + V3 (5)
Uma aplicação para tipo de circuito seria por exemplo,
na mixagem de sinais de áudio [1].
E. AMPLIFICADOR DIFERENCIAL
Este amplificador pode ser utilizado quando a informação
que se deseja extrair está na diferença de duas tensões.
Figura 5. Amplificador Diferencial (ou Amplificador de Diferença) [1].
Vo =
R3
R1 + R3
·
R2 + R4
R2
V1 −
R4
R2
V2
O principal inconveniente deste amplificador é a sua baixa
impedância de entrada.
II. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS.
Para a implementação do roteiro deverão ser utilizados os
seguintes materiais e equipamentos:
• LTspice;
• PSIM;
• PROTEUS v7.7.
III. PARTE EXPERIMENTAL
A. AMPLIFICADOR NÃO INVERSOR
A utilização de amplificadores não inversores possibilita
que sejam obtidas tensões em fase (entrada e saída), entre-
tanto com amplitudes diferentes. Neste sentido, desenvolva
o projeto de um circuito definindo os parâmetros listados
abaixo e, desta forma, obtendo os valores dos componentes
a serem utilizados. O arcabouço teórico necessário pode ser
visto em [3]:
• Defina o valor do ganho na banda média;
• Defina a frequência de corte do circuito;
• Estabeleça como sendo -20dB por década o ganho de
tensão fora da banda média.
Para este experimento, deve-se utilizar um amplificador
operacional LM741 e resistores de filme de 0,25W. Dica:
Construa o diagrama de Bode da resposta em frequência
do circuito que será projetado. No relatório deverão ser
apresentados todos os cálculos do projeto bem como os
resultados obtidos de acordo com os mesmos.
1) Qual a relação da frequência de corte do circuito com
o ganho de potência do mesmo?
2) O circuito desenvolvido pode atuar como um filtro?
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Eletrônica II
1) Cálculos Experimentais
Definindo R1 = 10kΩ e R2 = 33kΩ o ganho é dado
pela equação 3 assim:
Av = 1 +
33kΩ
10kΩ
Av = 1 + 3,3 = 4,3
A frequência de corte é dada por:
fc =
GBP
A
(6)
onde:
A = ganho do amplificador realimentado
GBP = frequência de ganho unitário do amplificador
assim:
fc =
1MHz
100k
= 10Hz
Figura 6. Configuração Circuito Não Inversor [5].
Figura 7. Resposta de onda Não Inversor [5].
Observa-se pelos valores que o ganho está conforme
calculado, e pelas formas de onda, a característica na
onda de saída em relação a entrada.
Figura 8. Resposta de onda Não Inversor [5].
A frequência de corte é ligada diretamente a potencia
de ganho já que o ganho do amplificador é inversa-
mente proporcional a frequência de corte.
O circuito elaborado não pode atuar como filtro.
Figura 9. Gráfico de Bode [5].
IV. CONCLUSÃO
Ao projetar e montar o circuito foi possível verificar os
cálculos e teorias por trás de cada circuito integrando o
conhecimento e conteúdo contido no roteiro bem como não
abordado no mesmo desenvolvendo o senso de pesquisa e
experimentação de um circuito desenvolvido.
V. REFERÊNCIAS
Referências
[1] Aplicações com OpAmp, UNICAMP. Disponível em:
https://www.dsif.fee.unicamp.br/ elnatan/ee640/20a%20Aula.pdf.
Acessado em 15 de setembro de 2021.
[2] L. Amplificadores Operacionais. Disponível:
http://c2o.pro.br/automacao/apl.html Acesso em 15 de setembro de
2021.
[3] MALVINO, Albert P.; BATES, David J. Eletrônica-Vol. 2: 8ª Edição.
McGraw Hill Brasil, 2016.
[4] Elaborado pelos autores no software LTspice.
[5] Elaborado pelos autores no software PSim.
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