Instrumentação

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO,[pic 1]

CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUDESTE DE MINAS GERAIS

CAMPUS JUIZ DE FORA

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA

Prática II

Instrumentação I

Engenharia Mecatrônica

Ana Beatriz de Lima Alvim

Laura Júlia Alves de Paula

                                                                 

Juiz de Fora, outubro de 2015.

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO,[pic 2]

CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO SUDESTE DE MINAS GERAIS

CAMPUS JUIZ DE FORA

ENGENHARIA MECATRÔNICA

RELATÓRIO DE AULA PRÁTICA

Por

Ana Beatriz de Lima Alvim

Laura Júlia Alves de Paula

Relatório referente às práticas de laboratório da disciplina de Instrumentação I, do curso de Engenharia Mecatrônica do IFSEMG, entregue ao professor Filipe Lagatta como parte das exigências curriculares.

Juiz de Fora, novembro de 2015.

Sumário

I.        Introdução        

II.        Objetivo        

III.        Materiais utilizados        

IV.        Procedimento Operacional        

V.        Respostas as Perguntas Propostas        

VI.        Imagens        

VII.        Conclusão        

VIII.        Bibliografia        

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1. Introdução

Um dos circuitos característicos no emprego do amp-op é o circuito de amplificação inversora; composto de um amp-op, um resistor de entrada e um resistor de realimentação, esse tipo de circuito preserva a geometria do sinal de entrada, amplificando o sinal recebido e invertendo sua fase.

O circuito pode ser um amplificador linear inversor, quando se trabalha com apenas um sinal de entrada ou um circuito que emprega funções matemáticas entre diversos sinais de entrada, como somadores e subtratores.

[pic 3]

Figura 1: Amplificador inversor.

[pic 4]

Figura 2: Somador inversor.

1. Objetivo

Investigar as condições reais de operação do circuito inversor e do somador inversor, de modo a comprovar a inversão de fase das ondas de entrada e comparar os valores obtidos com o estudo teórico.

1. Materiais utilizados

• 1 osciloscópio;
• 1 protoboard;
• 1 fonte de tensão senoidal com frequência ajustável;
• 1 fonte de tensão contínua;
• 1 amplificador LM741;
• 1 amplificador CA3140;
• Resistores: 1kΩ; 2,2 kΩ; 4,7 kΩ; 10kΩ; 22kΩ.
• Fios Jumper.

1. Procedimento Operacional

Primeiramente, com o auxílio do multímetro digital, foram medidos os valores práticos de todos os resistores, a fim de melhor acurácia nos resultados dos cálculos.

Índice de Referência	R1	R2	R3	R4	R5
Resistência Nominal	2,2 kΩ	4,7 kΩ	10 kΩ	22 kΩ	1kΩ
Valor Real	2,17 kΩ	4,71 kΩ	9,80 kΩ	21,9 kΩ	0,94kΩ

Tabela 1: valores das resistências nominais e seu valor real

Em seguida, foi montado na protoboard o seguinte circuito, utilizando as resistências indicadas e o amp op CA3140:

[pic 5]

[pic 6]

Com o auxílio do osciloscópio, foi comprovada a inversão de fase do sinal de entrada. Comparou-se também os sinais de entrada e saída do circuito, de modo a confirmar a teoria do curto circuito virtual.

De modo a estabelecer relação entre o comportamento ideal do circuito e seu comportamento real, foram medidas as tensões de pico a pico inicial e final do circuito, de modo que pudéssemos comparar o ganho real com o ganho teórico esperado.

Valor de [pic 7]	Tensão	Ganho
[pic 8]	[pic 9]	Ganho()[pic 10]	Ganho teórico*
2,2 kΩ	1,02 V	2,2 V	2,16	-2,31
4,7 kΩ	1,02 V	4,64 V	4,55	-5,01
10 kΩ	1,02 V	10,2 V	10	-10,43

Tabela 2: Tensão de entrada e saída, ganho medido e calculado, para o circuito da Figura 1.

        

        * Para o cálculo do ganho teórico, foram utilizados os valores medidos dos resistores e a relação .[pic 11]

Em seguida, foi montado na protoboard o seguinte circuito, ainda utilizando o amp op CA3140 e as resistências indicadas:[pic 12][pic 13]

Conforme se verifica pelas imagens do osciloscópio, o sinal de saída do circuito é uma composição dos sinais de entrada: quando a TTL é 0, “corta-se” o sinal senoidal, quando a TTL alcança o pico, o sinal senoidal “salta”.

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