Laboratorio M1K Analog Devices: Amplificadores Operacionais: mudanças entre as edições
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#Usando a '''matriz de contatos''' e fios, monte o circuito com o '''amplificador inversor''' da figura, utilizando o OP37, R1 = 1 KΩ e R2 = 2,2 KΩ | #Usando a '''matriz de contatos''' e fios, monte o circuito com o '''amplificador inversor''' da figura abaixo, utilizando o OP37, R1 = 1 KΩ e R2 = 2,2 KΩ. No circuito será utilizado para '''alimentação positiva''' (V+) 5 V, '''alimentação negativa''' (V-) 0 V e um '''terra virtual''' na referência de tensão de 2,5 V (no circuito o '''terra virtual''' será conectado ao terminal não inversor). Com isto, tanto o sinal de entrada como o sinal de saída vão excursionar em torno desta referência de '''terra virtual'''. [[Arquivo:AmplificadorInversor.png]] | ||
#Selecione o '''canal A''' do módulo '''Analog Devices M1K''' para '''Gerar Tensão/Medir Corrente''' e o '''canal B''' para '''Medir Voltagem'''. | #Selecione o '''canal A''' do módulo '''Analog Devices M1K''' para '''Gerar Tensão/Medir Corrente''' e o '''canal B''' para '''Medir Voltagem'''. | ||
#Configure o '''canal A''' para gerar uma '''onda senoidal''' variando entre 2,0 V e 3.0 V e '''frequência''' de 1000 Hz. | #Configure o '''canal A''' para gerar uma '''onda senoidal''' variando entre 2,0 V e 3.0 V e '''frequência''' de 1000 Hz (centro da senoide na referência de 2,5 V). | ||
#Observe e analise o '''sinal de saída''' no '''canal B''', verificando o '''ganho de amplitude''' e a '''fase da onda''' em relação ao sinal de entrada. | #Observe e analise o '''sinal de saída''' no '''canal B''', verificando o '''ganho de amplitude''' e a '''fase da onda''' em relação ao sinal de entrada. | ||
#Compare os valores fase do amplificador com os valores teóricos. | #Compare os valores de '''ganho''' e '''fase''' do amplificador com os valores teóricos. | ||
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:Os '''amplificadores operacionais''' geralmente operam utilizando '''fontes simétricas''' para as '''alimentações positiva''' (V+) e '''negativa''' (V-). | :Os '''amplificadores operacionais''' geralmente operam utilizando '''fontes simétricas''' para as '''alimentações positiva''' (V+) e '''negativa''' (V-). | ||
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:Uma das soluções mais simples, caso não seja demandada muita potência no circuito a ser alimentado, é utilizar um '''divisor de tensão''' e um '''capacitor paralelo''' à referência de tensão a ser utilizada. Por exemplo, para uma fonte simples de 5 V, poderíamos montar o '''terra virtual''' na tensão de 2,5 V, como ilustrado na figura: | :Uma das soluções mais simples, caso não seja demandada muita potência no circuito a ser alimentado, é utilizar um '''divisor de tensão''' e um '''capacitor paralelo''' à referência de tensão a ser utilizada. Por exemplo, para uma fonte simples de 5 V, poderíamos montar o '''terra virtual''' na tensão de 2,5 V, como ilustrado na figura: | ||
[[Arquivo:TerraVirtual.png]] | [[Arquivo:TerraVirtual.png]] | ||
:Caso o sinal de entrada seja um '''sinal CA''' excursionando em relação a referência 0 V ('''terra real'''), será necessário adicionar a entrada um '''capacitor de desacoplamento''', visando isolar a sinal CA da alimentação CC. Entretanto, o sinal CA amplificado na saída vai excursionar em torno do '''terra virtual'''. | |||
==Observações e Conclusões== | ==Observações e Conclusões== | ||
Edição atual tal como às 21h10min de 29 de setembro de 2021
Laboratório: Introdução aos Amplificadores Operacionais
Objetivos
Conhecer um amplificador operacional, configurado como amplificador inversor, observando o ganho real e comparando com o valor calculado.
Conhecer a montagem de um terra virtual visando obter uma alimentação simétrica virtual (V+ e V-) ao amplificador operacional.
Equipamento e Materiais
- Modulo Analog Devices M1K e software Pixelpulse
- Componentes Eletrônicos:
- Resistores: 1 KΩ e 2,2 KΩ
- Amplificador Operacional OP37
Procedimentos Práticos
- Verifique a pinagem do amplificador operacional OP37, ilustrada na figura:
- Usando a matriz de contatos e fios, monte o circuito com o amplificador inversor da figura abaixo, utilizando o OP37, R1 = 1 KΩ e R2 = 2,2 KΩ. No circuito será utilizado para alimentação positiva (V+) 5 V, alimentação negativa (V-) 0 V e um terra virtual na referência de tensão de 2,5 V (no circuito o terra virtual será conectado ao terminal não inversor). Com isto, tanto o sinal de entrada como o sinal de saída vão excursionar em torno desta referência de terra virtual.
- Selecione o canal A do módulo Analog Devices M1K para Gerar Tensão/Medir Corrente e o canal B para Medir Voltagem.
- Configure o canal A para gerar uma onda senoidal variando entre 2,0 V e 3.0 V e frequência de 1000 Hz (centro da senoide na referência de 2,5 V).
- Observe e analise o sinal de saída no canal B, verificando o ganho de amplitude e a fase da onda em relação ao sinal de entrada.
- Compare os valores de ganho e fase do amplificador com os valores teóricos.
Fundamentos sobre Amplificadores Operacionais
- Terra Virtual:
- Os amplificadores operacionais geralmente operam utilizando fontes simétricas para as alimentações positiva (V+) e negativa (V-).
- Caso não se disponha de uma fonte simétrica, exitem diferentes estruturas que permitem implementar um terra virtual.
- Uma das soluções mais simples, caso não seja demandada muita potência no circuito a ser alimentado, é utilizar um divisor de tensão e um capacitor paralelo à referência de tensão a ser utilizada. Por exemplo, para uma fonte simples de 5 V, poderíamos montar o terra virtual na tensão de 2,5 V, como ilustrado na figura:
- Caso o sinal de entrada seja um sinal CA excursionando em relação a referência 0 V (terra real), será necessário adicionar a entrada um capacitor de desacoplamento, visando isolar a sinal CA da alimentação CC. Entretanto, o sinal CA amplificado na saída vai excursionar em torno do terra virtual.
Observações e Conclusões
- O amplificador operacional é um circuito integrado analógico utilizado para montar amplificadores e outros circuitos eletrônicos de precisão.
Referências
Evandro.cantu (discussão) 15h52min de 15 de julho de 2020 (-03)
