MONTAGEM Consultar o datasheet do 324 para certificar-se da alimentação do AO

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1 ROTEIRO 03 - AmpOp Malha Fechada Equipe: Data: / / 16 Objetivos: Visto -Verificar o funcionamento da configuração do AO na configuração inversora e não inversora. Pré-requisitos: 1)Amplificadores Operacionais Antonio Pertence Junior Makron Books )Cap 14 e 15 do Boylestad 3)Cap do Sedra Materiais: 1 Fonte de Alimentação 1 trimpot entre 4k7 a 1 Osciloscópio duplo traço 1 CI 741 Ponteiras para osciloscópio 1 CI LM 34 e o respectivo datasheet 1 Gerador de funções 3 Resistores de ohms 1 Cabo para gerador de funções Resistor de Chave de fenda para ajuste do trimpot 1 Resistor de 470 ohms 1 Proto board Diodo zener na faixa de 6 a 8,5V PREPARAÇÃO: 1. Nos desenhos que representam AO 741 e o AO 34 indique a finalidade de cada um dos terminais Figura 1. Vista superior com a indicação dos terminais do CI a)ao 741 e do b)ao 34. MONTAGEM Consultar o datasheet do 34 para certificar-se da alimentação do AO ENM 1/7 Rot03_AmpOp_MF1

2 I. VERIFICAÇÃO E AJUSTE DE OFFSET Universidade Tecnológica Federal do Paraná 1. Monte o circuito indicado pela Figura empregando o LM741. Usando um MD meça a tensão de saída para as posições indicadas na tabela abaixo. Posição do TRIMPOT esquerda centro direita Vout (V) 3 R Vout Trimpot -1V Justifique os valores medidos: Figura. Circuito proposto para a verificação e o ajuste do offset.. Na sequência, monitore a tensão de saída enquanto o TRIMPOT é ajustado para que Vsaída=0V. Após o ajuste não manuseá-lo. II. OPERAÇÃO DO AO NA CONFIGURAÇÃO INVERSORA ATENÇÃO: SERÃO EXPERIMENTADOS DOIS CIRCUITOS COM A CONFIGURAÇÃO INVERSORA SENDO UM COM O AO 741 E O OUTRO COM O Meça os resistores e que serão usados no circuito da Figura 3. = = 4. Serão montados dois circuitos Monte o circuito da Figura 3. Lembre-se de alimentar o AO conforme exige a sua especificação. Calcule o ganho teórico: Amf= (ganho em malha fechada) ENM /7 Rot03_AmpOp_MF1

3 5. Vin é o sinal de um gerador de função que deve ser ajustado para um sinal senoidal entre 100 a 00 mvpp e frequência de 1kHz. Para esse nível de tensão utilizar a saída atenuada do GF (LO). Vin 3 6 Vout Figura 3. Circuito proposto para a operação do AO na configuração inversora. 6. Calcule o ganho prático: Amf= medido/medido= 7. Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada Vin e o canal na saída-vout. 8. Conecte o gerador de funções, selecionado para a tensão entre 100 a 00mVpp em tensão alternada senoidal, 1kHz com nível médio igual a zero na entrada inversora, ou seja, SEM OFFSET. Meça e esboce a forma de onda obtida na entrada e na saída do amp op, utilizando os dois canais do osciloscópio. 9. Para a configuração INVERSORA empregando o 741 e o 34, esboce as formas de onda obtidas de Vin e Vout. Verifique se o houve inversão de fase do sinal de saída Vinpp= Voutpp= Ganhoreal= = Vinpp= Voutpp= Ganhoreal= = ENM 3/7 Rot03_AmpOp_MF1

4 10. Após observar a tensão da saída, conecte os diodos zeners em oposição conforme mostra a Figura 4. Esboce a tensão de saída, indicando e justificando os valores das amplitudes. +Vcc Icarga Rlim - Vcc Iout Iz Vz1 Figura 4: Tensão de saída limitada por zener. Vz1=Vz Vz 11. Usando um VOM digital na escala VAC meça a tensão em e. Use a Figura 5 para auxiliar na visualização do cenário analisado V= V V V V V= Vo Vd = Vi i1 - Vd + i Av(V+ - V-) Vd Figura 5. Representação do circuito do AmpOp na configuração inversora, com ênfase no modelo elétrico do AmpOp. Calcule a corrente usando para isso os valores medidos da resistência e e das respectivas quedas de tensão I1741 = = I134= = I741= = I34= = ENM 4/7 Rot03_AmpOp_MF1

5 Comente sobre os valores das correntes I1 e I calculadas: 1. Retire o resistor de realimentação. Descreva o que ocorre com a tensão de saída. 13. Varie a frequência do sinal aplicado à entrada inversora conforme a tabela a seguir. Registre a tensão de saída com o osciloscópio. Ajuste até onde é possível! 741 Freqüência desejada (Hz) Freqüência usada (Hz) Vin scope (V) Vout scope (V) Ganho (db) 1k 5k 30k 60k Maior ajuste possível Tabela 1. Variação do ganho em função da frequência do sinal de entrada do AO741 na configuração inversor. 34 Freqüência desejada (Hz) Freqüência usada (Hz) Vin scope (V) Vout scope (V) Ganho (db) 1k 5k 30k 60k Maior ajuste possível Tabela. Variação do ganho em função da frequência do sinal de entrada do AO34 na configuração inversor. A(dB)741= 0 log Vout/Vin III. OPERAÇÃO DO AO NA CONFIGURAÇÃO NÃO INVERSORA nesta montagem faça a opção pelo 741 ou Monte o circuito da Figura 6.. A alimentação do AO deve ser simétrica 1V. 3. Aplique na entrada não inversora um sinal senoidal Vin entre 100 e 00mVpp, 1kHz (saída atenuada (LO) do GF). ENM 5/7 Rot03_AmpOp_MF1

6 Vin 3 6 Vout Figura 6. Circuito proposto para a operação do AO na configuração não inversora. 4. Esboce as formas de onda obtidas de Vin e Vout. Verifique se o houve inversão de fase do sinal de saída. Vinpp= Voutpp= Ganhoreal= = 5. Realize a medida da tensão RMS sobre o resistor e sobre o. Calcule a corrente. V= I1 = = V= I= = Comente sobre os valores das correntes I1 e I calculadas: ENM 6/7 Rot03_AmpOp_MF1

7 Questionário: a) Deduza a expressão que calcula a tensão de saída do AO inversor. Esboce o circuito que auxilia esta análise. Faça a mão livre. b) Deduza a expressão que calcula a tensão de saída do AO não inversor. Esboce o circuito que auxilia esta análise. Faça a mão livre. c) Com base nos dados da Tabela 1 faça o gráfico do ganho (em db) em função da frequência. Houve alteração no valor do ganho ao longo das frequências? Justifique a resposta. d) Para o circuito abaixo, qual deve ser a tensão de entrada para que resulte em um nível de saída de,4v? e) Explique o funcionamento do circuito abaixo com ao aumento da temperatura nos sensores, considerando o potencial V como sendo constante e positivo. ENM 7/7 Rot03_AmpOp_MF1