2ELE018 – Laboratório de Instrumentação Eletrônica Prof

2ELE018 – Laboratório de Instrumentação Eletrônica
Prof. Leonimer Flávio de Melo
Laboratório 03 - Experiências de circuitos básicos com amplificador operacional
utilizados em instrumentação.
Circuito 1: amplificador inversor
Circuito 2: amplificador não-inversor
Objetivos: comprovar os efeitos da realimentação negativa no
controle do ganho de tensão de um amplificador inversor.
Comprovar a validade das equações que definem o ganho de
tensão para esta configuração.
Objetivos: comprovar os efeitos da realimentação negativa no
controle do ganho de tensão de um amplificador não-inversor.
Comprovar a validade das equações que definem o ganho de
tensão para esta configuração.
R2
150K
R2
150K
-15V
6
7
1
4
5
2
Vo
3
U1
Vi
+15V
7
1
4
5
R1
15K
LM741
+
3
-
2
LM741
Vo
6
+
R1
15K
-
Vi
-15V
U2
+15V
Figura 1 – amplificador inversor
Figura 2 – Amplificador não-inversor.
Procedimentos:
1. De acordo com a configuração da Figura 1, calcule:
a. Avf
b. Zif
c. Zof
2. Monte energize o circuito.
3. Ajuste o gerador de funções para 100 mV e 1 KHz
(senoidal) e aplique esse sinal na entrada do
circuito.
4. Meça a entrada e saída com o osciloscópio.
Procedimentos:
1. De acordo com a configuração da Figura 2, calcule:
a. Avf
b. Zif
c. Zof
2. Monte energize o circuito.
3. Ajuste o gerador de funções para 100 mV e 1 KHz
(senoidal) e aplique esse sinal na entrada do
circuito.
4. Meça a entrada e saída com o osciloscópio.
Questões:
1. Calcule o ganho a partir das medidas e explique
eventuais discrepâncias.
2. Explique o que acontece quanto retiramos o resistor
R2 do circuito.
Questões:
1. Calcule o ganho a partir das medidas e explique
eventuais discrepâncias.
2. Explique o que acontece quanto retiramos o resistor
R2 do circuito.
3. Destacar as diferenças práticas e teóricas
encontradas nas duas configurações.
Amplificadores Operacionais
1
R2
10K
Circuito 3: Seguidor de tensão (buffer)
Objetivos: Verificar o funcionamento do seguidor de tensão.
Verificar o efeito do overshoot.
-15V
-15V
6
Vo
7
1
4
5
3
LM741
LM741
Vo
6
+
-
U4
7
1
+
3
2
-
2
Vi
4
5
R1
10K
Vi
U3
+15V
Figura 4 – Amplificador inversor para medida do slew-rate.
+15V
Figura 3 – Seguidor de tensão
Procedimentos:
1. Montar o circuito da Figura 3.
2. Ajuste o gerador de funções para 100 mV e 1 KHz
(senoidal) e aplique esse sinal na entrada do
circuito.
3. Meça a entrada e saída com o osciloscópio.
Questões:
1. Calcule o slew-rate do AMPOP e compare com o
valor fornecido pelo fabricante.
SR =
∆V
(V/µs)
∆t
Questões:
1. Calcule o ganho teórico e compare com o ganho
medido.
Procedimentos:
1. Ajuste o gerador de funções para 100 mV e 1 KHz
(retangular) e aplique esse sinal na entrada do
circuito.
2. Observe a saída do osciloscópio de modo a
observar o overshoot.
Questões:
1. Calcule o overshoot e compare com o valor
fornecido pelo fabricante.
Circuito 5: Tensão de OFFSET
Objetivos: Determinar o valor da tensão de OFFSET de
entrada do AMPOP LM741.
R2
150K
Circuito 4: Slew-rate do LM741
-15V
Objetivos: Observar e medir o slew-rate(taxa de subida) do
AMPOP LM741.
4
5
R1
15K
7
1
3
R3
10K
LM741
6
Vo
+
2
-
Procedimento:
1. Montar e energizar o circuito da Figura 4.
2. Ajustar o gerador de funções para fornecer uma
onda retangular de freqüência 100 Hz e 2,5 V de
pico.
3. Observe o sinal de entrada e de saída.
4. Aumenta a freqüência do sinal de entrada para 10
KHz. Observe as formas de onda de entrada e de
saída.
5. Meça a tensão de pico a pico da saída.
6. Meça o tempo necessário para que a tensão de
saída varie de seu valor mínimo para seu valor
máximo.
-15V
U5
+15V
Figura 5 – Amplificador inversor para medida do OFFSET.
Procedimentos:
1. Montar e energizar o circuito da Figura 5, sem a
utilização do potenciômetro.
2. Medir Vo, utlizando o multímetro.
3. Conectar o potenciômetro e zerar Vo.
Questões:
1. Determinar Vi e comparar com o valor fornecido pelo
fabricante.
Amplificadores Operacionais
2
Amplificadores Operacionais
3
Amplificadores Operacionais
4
Amplificadores Operacionais
5
Amplificadores Operacionais
6