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UNIVERSIDADE FEDERAL DE JUIZ DE FORA FACULDADE DE ENGENHARIA PROF. AUGUSTO CERQUEIRA

ELETRÔNICA II
AMPLIFICADOR DE TENSÃO COM AMPLIFICADOR OPERACIONAL

NOMES:

MARCELO NALON DE SOUZA LIMA RAPHAEL MAGHAMEZ MENDES THAINAN SANTOS THEODORO

200950019 200950024 200950030

1° SEMESTRE 2012 -7° Elétrica

1. INTRODUÇÃO
O objetivo deste relatório é mostrar todos os processos envolvidos noprojeto de um amplificador de tensão proposto durante a disciplina Eletrônica II, proporcionando a nós alunos, um contato maior com a prática voltada para eletrônica e nos motivando a ir além da teoria aprendida em sala de aula. Esperamos ao final, adquirirmos conhecimentos suficientes para sermos capazes de projetar amplificadores de tensão usando o Amp Op, com uma visão crítica necessária pararealizar um projeto real. O projeto aqui apresentado é de um amplificador de tensão usando o Amp Op implementado no CI 741. O amplificador deverá proporcionar um ganho de 10 V/V, permitir uma excursão na saída de +/-15 V, frequência de corte inferior de 1 KHz, frequência de corte superior de 10 KHz, resistência de entrada maior que 500 KΩ e resistência de saída menor do que 200 Ω. Antes de executara montagem do experimento em laboratório realizamos os cálculos de projeto para encontrar os valores dos componentes (capacitores e resistores). Após os cálculos efetuamos a simulação do circuito resultante através do software PSpice. Como os valores dos componentes disponíveis em laboratório não eram compatíveis com os encontrados nos cálculos foram necessários algumas adaptações que serãoexplicadas ao longo do relatório.

2. FUNDAMENTOS TEÓRICOS
O Amp Op é um circuito básico de importância universal usado em inúmeras aplicações. Com o avanço da tecnologia seu uso se tornou mais viável e sua qualidade cada vez mais versátil. Além de tornar fácil o projeto de circuitos utilizando o CI, ele permite que os resultados de operação do mesmo sejam bem próximos daqueles previstosteoricamente. O CI Amp Op, na maioria das vezes, pode ser tratado como um bloco construtivo básico de circuito, embora seja constituído de dezenas de componentes internos (transistores, resistores e normalmente um capacitor). A simbologia para um Amp Op é mostrada na Figura 1. Do ponto de vista de análise os terminais de interesse são os terminais 1 e 2, que são as entradas, e o terminal 3, que é a saída.Como de praxe no caso de amplificadores, deve haver uma alimentação simétrica (terminais 4 e 5) para o fornecimento de potência e polarização para seu circuito interno. Além desses terminais o Amp Op pode conter terminais para compensação de frequência e ajuste de zero.

Figura 1: O Amp Op

O ampOp funciona basicamente como um sensor de diferença entre os sinais de tensão aplicados nas entradasmultiplicando-se essa diferença por um ganho A, que resulta em uma tensão de saída . Dessa forma fica claro que o Amp Op responde apenas a diferença de sinais nas entradas e ignora sinais comuns as mesmas, em condições ideais. Sua impedância de entrada é idealmente infinita (correntes de entrada são nulas) e a impedância de saída é idealmente nula. Considerando o que foi dito pode-se chegar àconclusão de que o ganho é idealmente infinito, o que nos faz pensar que é um pouco impraticável o uso do Amp Op. Porém na maioria das vezes, essa configuração chamada de configuração de malha aberta, não é utilizada.

Para a maioria das aplicações é usada a configuração de malha fechada, onde o Amp Op é conectado a componentes passivos em um circuito realimentado. Essa realimentação pode gerarduas configurações básicas, a configuração inversora e a não inversora. Interessa-nos aqui só a configuração inversora, que é a utilizada no projeto. O circuito mostrado na Figura 2 mostra o básico dessa configuração, onde R2 provê uma realimentação negativa fechando a malha em torno do Amp Op. O ganho em malha fechada é definido como . Se considerarmos as aproximações de um Amp Op ideal e que a...
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