ROTEIRO 05 FILTRO ATIVO PASSA BAIXA E PASSA ALTA

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1 ROTEIRO 05 FILTRO ATIVO PASSA BAIXA E PASSA ALTA Equipe: Objetivos: -Verificar o funcionamento da do filtro ativo passa baixa e passa alta Materiais: 1 Fonte de Alimentação 1 CI 741 e TL081 1 Osciloscópio duplo traço 1 Resistor de 99k 2 Ponteiras para osciloscópio 1 Resistores de 10k ohms 1 Gerador de funções 1 Resistor de 1k ou 1k5 1 Cabo para gerador de funções 1 Capacitor cerâmico de 10nF-20V 1 Proto board 1 Ponte digital RLC Data: / / 16 Visto a) Características elétricas dos capacitores Créditos: Furukawa, C. M.,Forner, A. PMR2433 Eletrônica analógica e digital. Experiência 5 integradores e filtros ativos. Escola Politécnica da Universidade de São Paulo. 2º sem Figura 1-Tabela com as características elétricas dos capacitores ENM 1/6 Rot05_FiltroAtiv01b

2 b) Filtro Passa baixa ativo de 1ª ordem Em altas frequências o capacitor se comporta como um curto circuito, desviando o sinal de entrada para gnd. Em, em baixas frequências o capacitor será uma chave aberta e o sinal será amplificado e entregue à saída. Ganho DC: Av = (1 + Rf ) eq. 01 Av = 20log (Av. 1 ) eq. 02 R1 fc )2 Vo = Av. 1 Vi eq. 03 fc = 1 2πR2 C eq. 04 fc )2 R1 Rf Vi R2 C Vo Figura 2. Circuito passa baixa 1ª ordem. c) Filtro passa alta de 1ª ordem R1 Rf Vi C R2 Vo Ganho DC: Av = (1 + Rf R1 ) eq. 01 Av = 20log (Av. fin/fc Vo = Av. fin fc fc )2 eq. 06 fc = 1 2πR2 C eq. 04 fc )2 ) eq. 05 ENM 2/6 Rot05_FiltroAtiv01b

3 PREPARAÇÃO: 1. Confirme os valores dos componentes. Para a medida da capacitância use a ponte digital RLC R1= R2= Rf= C= 2. Esboce o encapsulamento dos AmpOp s usados na prática e informe a pinagem. Calcule a frequência de corte para o filtro passa baixa, considerando os valores reais dos componentes: fc= MONTAGEM 1. OPERAÇÃO DO AO COMO FILTRO ATIVO NA PASSA BAIXA. Monte o circuito da figura 2 para os seguintes valores: AO= 741 R1=1k ou 1k5 Rf=99k R2=18k C=10nF 2. No scope realize a seguinte verificação: painel frontal pressione a fç DISPLAY no menu lateral da tela pressione a opção FORMATO XY. Faça esta operação ao longo das medidas. Mais detalhes em Esta forma de visualização permite acompanhar a diferença de fase entre os dois sinais. 3. Varie a frequência do circuito e anote o valor da tensão na saída. Para isso use um gerador de funções para Vi=200mVpp senoidal e frequência próxima aos valores indicados na tabela a seguir. 4. Repita as medidas para o AO TL081. desejada (Hz) usada (Hz) Vi scope (mv) LM 741 Vo scope (V) Ganho Ângulo fase Ganho calculado ENM 3/6 Rot05_FiltroAtiv01b

4 desejada (Hz) usada (Hz) Vi scope (mv) TL 081 Voscope (V) Ganho Ângulo fase Ganho calculado 5. OPERAÇÃO DO AO COMO FILTRO ATIVO NA PASSA ALTA. 6. Utilizando os mesmos componentes repita os procedimentos para o circuito passa alto usando apenas o TL081. Para o cálculo empregue os valores medidos. de corte: desejada (Hz) usada (Hz) Vi scope (mv) TL 081 Voscope (V) Ganho Ângulo fase Ganho calculado ENM 4/6 Rot05_FiltroAtiv01b

5 QUESTIONÁRIO 1) Esboce no papel abaixo a curva de ganho x frequência para o filtro passa baixa com o uso do 741 e do TL081. Use cores diferentes. ENM 5/6 Rot05_FiltroAtiv01b

6 2) Esboce no papel abaixo a curva de ganho x frequência para o filtro passa alta com o uso do TL081 ENM 6/6 Rot05_FiltroAtiv01b