ROTEIRO 01 – Alimentação do Amplificador Operacional
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Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Engenharias – Eletrônica 2 – ET7BC - Laboratório Prof.ª Elisabete N Moraes ROTEIRO 01 – Alimentação do Amplificador Operacional Equipe:______________________________________________________________ Data: ___/_____/____ Objetivo: Visto _____________ -Alimentar o amplificador operacional utilizando fonte simétrica a partir de duas fontes DC e com apenas uma fonte DC e divisor resistivo a fim de caracterizar as particularidades de cada associação. Pré-requisitos: 1)Amplificadores Operacionais –Antonio Pertence Junior – Makron Books 2)Cap 14 e 15 do Boylestad 3)Cap 2 do Sedra Materiais: Fonte de Alimentação Simétrica 1 Proto board 2 Multímetros digital 1 CI LM741 e datasheet eletrônico 1 CI LM324 e datasheet eletrônico 2 LED convencional. Cor a escolha da equipe 1 Resistor de 470Ω 2 Resistores de 220kΩ 2 Resistores de 1kΩ Pares de resistores de valores diversos. INTRODUÇÃO TEÓRICA Normalmente os AmpOps são projetados para serem alimentados simetricamente, o que significa conectar aos terminais do circuito integrado (CI) em duas fontes de alimentação “+Vcc” e “– Vcc”, conforme indica a Figura 1. Figura 1. Alimentação simétrica usando duas fontes de alimentação Alguns AmpOps são fabricados para operarem com monoalimentação (unipolar). Neste cenário, a alimentação é caracterizada por uma única fonte de tensão. Para estruturar uma alimentação simétrica utilizam-se das seguintes conexões: 1. Uso de duas fontes de alimentação em que são conectadas em série como indica a Figura 1; 2. Uso de uma fonte de alimentação em que o recurso do divisor resistivo é utilizado, indicado na Figura 2. 3. Uso de uma fonte de alimentação com a combinação resistor e diodo zener, indicado na Figura 3. ENM 1/7 Rot01_Alimentacao_AmpOp Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Engenharias – Eletrônica 2 – ET7BC - Laboratório Prof.ª Elisabete N Moraes Figura 2. Alimentação simétrica a partir do uso do divisor resistivo. Figura 3. Alimentação simétrica com o uso do resistor e diodo zener. O desenvolvimento desta prática prevê a montagem dos circuitos indicados na Figura 1e na Figura 2. PREPARAÇÃO: 1. Meça os resistores e a tensão de junção do led. Anote os valores: R220k = __________ R220k = ____________ R1k=____________ R470=_______________________ R1k=_____________ Vled=______________ 2. Nos desenhos que representam AO 741 e o AO 324 indique a finalidade de cada um dos terminais usando a Tabela 1. 741 a) b) Figura 4. Vista superior com a indicação dos terminais do CI a) AO 741 e do b)AO 324. 741 324 1 1 2 ENM 2/7 Rot01_Alimentacao_AmpOp Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Engenharias – Eletrônica 2 – ET7BC - Laboratório Prof.ª Elisabete N Moraes 3 2 4 5 3 6 7 4 8 9 5 10 11 6 12 13 7 14 Tabela 1: Pinagem dos amplificadores operacionais 741 e 324 MONTAGEM I. ALIMENTAÇÃO SIMÉTRICA A PARTIR DE DUAS FONTES DE TENSÃO 1) FONTE SIMÉTRICA: será obtida a partir da fonte de alimentação DC da bancada. Siga atentamente as conexões do diagrama da Figura 5 tendo a figura da fonte como exemplo de conexão. Ajuste para ±12Vcc. vai para +Vcc do AmpOp Canal 1 Fonte DC 2 canais Canal 2 vai para - Vcc do AmpOp Figura 5. a) Diagrama de conexão para a alimentação simétrica. b) Figura ilustrativa das conexões a serem realizadas. 2) ENM A seguir meça as tensões aplicadas aos terminais +Vcc e -Vcc de cada AmpOp: CI741 CI324 + Vcc = _______ _______ - Vcc = _______ _______ 3/7 Rot01_Alimentacao_AmpOp Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Engenharias – Eletrônica 2 – ET7BC - Laboratório Prof.ª Elisabete N Moraes 3) Curte-circuite as entradas inversora e não inversora do CI em estudo e meça as grandezas indicadas abaixo. Observe a Figura 7: CI 741 CI324 a) Tensão de saída em aberto (Figura 7a) Vout = ___________ _____________ b) Corrente drenada da fonte: para esta medida observe o display mostrador destinado à indicação de corrente da fonte de alimentação: Ifonte _______ ____________ Figura 6: Detalhe do display mostrador de corrente da fonte de alimentação 4) Repita os procedimentos realizados no item 3) porém com carga a) Com carga (Figura 7b) Vout= _________________ i. Tensão no led=____________ ii. Tensão no R470=__________ b) Corrente drenada da fonte: Ifonte = Vr470/ 470= _____ calculada Ifonte =________________ display R470 +Vcc +Vcc -Vcc -Vcc b) a) Figura 7. a) Condição sem carga. b) Condição com carga. II. ALIMENTAÇÃO SIMÉTRICA COM UMA FONTE DE TENSÃO e DIVISOR RESISTIVO 220kῼ 1. Usando apenas um canal da fonte DC, monte o divisor resistivo usando os 2 resistores (R) de 220k, conforme indica a Figura 8. +Vcc 2. Ajuste a tensão do canal escolhido em 24V. Canal 1 OU Canal 2 R R - Vcc Figura 8. Circuito para obtenção da fonte simétrica a partir do divisor resistivo. ENM 4/7 Rot01_Alimentacao_AmpOp Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Engenharias – Eletrônica 2 – ET7BC - Laboratório Prof.ª Elisabete N Moraes 3. A seguir meça as tensões aplicadas aos terminais +Vcc e -Vcc de cada AmpOp: CI 741 CI324 + Vcc = _______ ________ - Vcc = _______ ________ 4. Curte-circuite as entradas inversora e não inversora do CI e meça a tensão na saída nas seguintes condições: CI741 CI324 a) Tensão de saída em aberto Vout = __________ _____________ b) Corrente drenada da fonte: Ifonte = ___________ _____________ c) Tensão de saída com carga Vout= ___________ _____________ d) Tensão no led = ____________ _____________ e) Tensão no R470 =__________ _____________ f) Corrente drenada da fonte Ifonte = ___________ _____________ III. ALIMENTAÇÃO SIMÉTRICA COM UMA FONTE DE TENSÃO e DIVISOR RESISTIVO 1kῼ 1. Repita as ações indicadas no item II.1 a II.4, fazendo o divisor resistivo com R=1kohm. CI 741 + Vcc = _______ ________ - Vcc = _______ ________ a) b) c) d) e) f) ENM CI324 CI741 Tensão de saída em aberto Vout = __________ Corrente drenada da fonte: Ifonte = ___________ Tensão de saída com carga Vout= ___________ Tensão no led =____________ Tensão no R470 =__________ Corrente drenada da fonte Ifonte = ___________ 5/7 CI324 _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ _____________ Rot01_Alimentacao_AmpOp Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Engenharias – Eletrônica 2 – ET7BC - Laboratório Prof.ª Elisabete N Moraes ROTEIRO 01 – Alimentação do Amplificador Operacional Equipe:______________________________________________________________ Data: ___/_____/____ Visto _____________ IV. Questionário 1) Elabore uma tabela contendo os valores medidos e calculados das montagens realizadas e estabeleça uma análise comparativa dos resultados. CI 741 SEM CARGA (em aberto) Configuração Iterminal Iterminal +Vcc -Vcc Vout COM CARGA (led + R470) Iterminal Iterminal +Vcc -Vcc Vout Vled VRled Icarga VRled Icarga 1) 2 fontes DC 2) 1 fonte DC com DT R=220k 3) 1 fonte DC com DT R=1k Tabela 2: Valores de corrente e tensão das medidas com o CI 741. CI 324 SEM CARGA (em aberto) Configuração Iterminal Iterminal +Vcc -Vcc Vout COM CARGA (led + R470) Iterminal Iterminal +Vcc -Vcc Vout Vled 1) 2 fontes DC 2) 1 fonte DC com DT R=220k 3) 1 fonte DC com DT R=1k Tabela 3: Valores de corrente e tensão das medidas com o CI 324. 2) Estabeleça um parecer sobre a corrente de entrada do AmpOp considerando as configurações de alimentação simétrica experimentadas tendo como foco a presença ou não dos resistores do DT. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ENM 6/7 Rot01_Alimentacao_AmpOp Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Eletrotécnica Engenharias – Eletrônica 2 – ET7BC - Laboratório Prof.ª Elisabete N Moraes 3) Estabeleça um parecer sobre a corrente de saída do AmpOp considerando as configurações de alimentação simétrica experimentadas tendo como foco o valor dos resistores do DT. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 4) Estabeleça um comparativo entre a alimentação simétrica com duas FT e com apenas uma fonte de tensão. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 5) Admitindo um AmpOp ideal, o que deveria ocorrer quando as entradas não inversora e inversora fossem curto circuitadas? Justifique. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ 6) Justifique a inserção dos LEDs na formação antiparalelo. ________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________ ENM 7/7 Rot01_Alimentacao_AmpOp
