Ampli cador Operacional - Con guração Inversora
Por: feliperng • 3/7/2019 • Relatório de pesquisa • 1.540 Palavras (7 Páginas) • 111 Visualizações
Universidade Federal do Rio de Janeiro[pic 1]
DEE - Departamento de Engenharia El´etrica
EEE439 - Laboratorio de Eletrˆonica II - 2016/02
[pic 2]
Relat´orio 1
Amplificador Operacional - Configura¸c˜ao Inversora
Sum´ario
- Introdu¸c˜ao 3
- Fundamentos te´oricos 3
- Metodologia 4
- Primeira configura¸c˜ao 4
- Segunda configura¸c˜ao 7
- Resultados e discuss˜ao 9
- Conclus˜ao 10
Introdu¸c˜ao
Este relat´orio visa apresentar o experimento de implementa¸c˜ao de duas topologias para amplificadores operacionais, uma com malha de realimenta¸c˜ao simples e outra em rede, ambas atuando de maneira inversora, observando o comportamento do sinal de sa´ıda diante de diferentes configura¸c˜oes do circuito.
Fundamentos te´oricos
O amplificador operacional (AmpOp) ´e um dispositivo eletrˆonico largamente utilizado no projeto de amplificadores, pois o mesmo apresenta um ganho diferencial extremamente ele- vado (idealmente infinito), atrav´es de uma impedˆancia de entrada muito alta (idealmente infinita) e uma impedˆancia de sa´ıda muito baixa (idealmente zero). Assim, em projetos com realimenta¸c˜ao negativa, o ganho ´e consideravelmente est´avel e praticamente independente de seus parˆametros internos, sendo determinado em fun¸c˜ao da malha de realimenta¸c˜ao. A figura 1 apresenta o circuito equivalente de um amplificador operacional.
[pic 3]
Figura 1: Circuito equivalente de um AmpOp
Metodologia
Nesta primeira pr´atica, foram feitos dois experimentos utilizando o CI RC4136, que possui quatro amplificadores independentes do tipo 741. Seu diagrama de blocos ´e apresentado na figura 2.
Primeira configura¸c˜ao
A figura 3 apresenta a primeira configura¸c˜ao do experimento. A an´alise das tens˜oes ´e feita considerando o AmpOp ideal, a partir dos n´os Voffset e Vo. Sabe-se que, para um AmpOp ideal, os terminais de entrada est˜ao sob influˆencia de um curto circuito virtual. Assim, sabe-se que Voffset = 0. Logo,
0 − Vi + 0 − Vo = 0
Assim:
R1 R2
Vo = R2[pic 4]
Vi R1
Dessa forma, foram selecionados resistores para ganhos de -2 e - 50V/V, respectivamente. Para -2 V/V, utilizamos R1 = 1 kΩ e R2 = 2 kΩ e para -50 V/V, R1 = 2 kΩ, utilizando dois resistores de 1 kΩ em s´erie e R2 = 100 kΩ.
Tamb´em nessa primeira configura¸c˜ao, foi adicionado um potenciˆometro entre as entradas de alimenta¸c˜ao positiva e negativa do AmpOp, conforme a figura 4. Observou-se que o potenciˆometro teve como fun¸c˜ao manter a tens˜ao da entrada positiva do AmpOp igual a zero. Como consequˆencia, a tens˜ao do n´o (Voffset) tamb´em se tornou zero.
A compara¸c˜ao entre os sinais obtida no oscilosc´opio ´e mostrada na figura 5 e 6, respecti- vamente para os ganhos de −2 V /V e −50 V /V .
[pic 5]
Figura 2: Diagrama de blocos do CI RC4136
[pic 6]
Figura 3: Primeira configura¸c˜ao
[pic 7]
Figura 4: Primeira configura¸c˜ao com potenciˆometro
[pic 8]
Figura 5: Ganho de -2 V/V
[pic 9]
Figura 6: Ganho de -50 V/V
FALTA FALAR DA RESPOSTA EM FREQUEˆNCIA!!!!!!!
Segunda configura¸c˜ao
A figura 7 apresenta a segunda configura¸c˜ao do experimento. Os n´os j´a se apresentam nomeados para a an´alise das tens˜oes.
Vi V2
= −
(1)
R1 R2
V2 + V2 R2 R3
+ V2 − V 3 = 0
R4
1
V3 = R4V2 ∗ ( R[pic 10][pic 11]
1 1
+ +[pic 12][pic 13]
R3 R4
) (2)
[pic 14]
Figura 7: Segunda configura¸c˜ao
V3 − V2 + V3 + V3 − Vo = 0
R4 R5 R6
1 1 1 V2 V ∗ ( + + ) −[pic 15]
= Vo
(3)
R4 R5 R6 R4 R6
Substituindo 2 em 3:
V0
V2 = ( 1 + 1 + 1 ) ∗ ( R4 + R4 + 1) − 1 [pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]
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