Ampop - Departamento de Engenharia Informática

Instituto Politécnico de Tomar
Escola Superior de Tecnologia de Tomar
Departamento de Engenharia Electrotécnica
ELECTRÓNICA I
Trabalho Prático N.º 1
Montagens Básicas com Amplificadores Operacionais
Turma: ___
Turma: ___
Turma: ___
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Efectuado
pelos
alunos:
Curso:
Data:
Grupo:
2004/2005
ELECTRÓNICA I
T.P. N.º 1
Ampop
I – Objectivos
Estudo de várias montagens com amplificadores operacionais: inversor, seguidor de tensão,
amplificador diferencial e comparador regenerativo (Schmitt trigger).
II – Material necessário
-
1 TL071
1 Resistência 1 kΩ
1 Resistência 1,5 kΩ
1 Resistência 15 kΩ
1 Resistência 22 kΩ
2 Resistências 47 kΩ
2 Resistências 100 kΩ
1 Resistência 150 kΩ
1 Resistência 1 MΩ
Fonte de alimentação simétrica de +15V /0 /-15V e de +5V /0
Gerador de sinais
Osciloscópio
Notas: Não se esqueça que o amplificador operacional tem que funcionar sempre alimentado.
Quando iniciar uma montagem, em primeiro lugar deverá estabelecer as ligações de
alimentação do ampop. Deverá mantê-las durante todo o trabalho, uma vez que são
comuns a todas as montagens. Todas as alterações que efectuar nos circuitos deverão ser
executadas com as fontes de sinal e de alimentação desligadas. O gerador de sinal só
deverá permanecer ligado enquanto o ampop estiver alimentado. Assim, a sequência de
operações deverá ser a seguinte:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Com tudo desligado, efectuar as ligações necessárias.
Verificar se as ligações estão correctas, com o auxílio do docente.
Ligar a fonte de alimentação.
Ligar o gerador de sinal.
Efectuar os procedimentos e medições necessários ao trabalho.
Desligar o gerador de sinal.
Desligar a fonte de alimentação.
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ELECTRÓNICA I
T.P. N.º 1
Ampop
III – Condução do trabalho
1. Montagem inversora
1.1. Estabeleça as ligações necessárias para obter uma montagem inversora com uma
resistência de entrada de 15KΩ e um ganho teórico de 10.
1.2. Aplique na entrada do circuito uma onda sinusoidal de 50mV de amplitude com uma
frequência de 1kHz.
1.3. Com o osciloscópio, observe simultaneamente as formas de onda da tensão de entrada e de
saída do circuito. Desenhe as formas de onda visualizadas.
1.4. Visualize a tensão diferencial de entrada do ampop. Compare-a com o valor teórico
esperado.
1.5. Calcule o valor do ganho de tensão real do circuito e compare-o com o ganho ideal
(teórico).
1.6. Substitua a resistência de realimentação, Rf, por uma resistência de 1MΩ e repita os pontos
1.2 a 1.5.
1.7. Retire a resistência Rf. Verifique e explique o que sucede à saída do circuito.
2. Seguidor de tensão
2.1. Efectue as ligações necessárias para obter um seguidor de tensão.
2.2. Aplique na entrada do circuito uma tensão sinusoidal com amplitude de 100mV e uma
frequência de 1kHz.
2.3. Com o osciloscópio, observe as tensões de entrada e de saída do circuito. Desenhe as
formas de onda visualizadas. Calcule o valor do ganho de tensão real do circuito e
compare-o com o ganho ideal (teórico).
2.4. Visualize a tensão diferencial de entrada do ampop. Compare-a com o valor teórico
esperado.
2.5. Repita os passos anteriores, 2.3 e 2.4, mas agora com uma tensão de entrada com forma de
onda quadrada.
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ELECTRÓNICA I
T.P. N.º 1
Ampop
3. Amplificador diferencial
100 ΚΩ
va
vb
47ΚΩ
vd
v0
47ΚΩ
100ΚΩ
3.1. Monte o circuito representado na figura.
3.2. Recorrendo ao gerador de funções aplique na entrada va um sinal sinusoidal com 1V de
amplitude e com uma frequência de 1kHz, e ligue vb à massa. Observe e desenhe as formas
de onda va e vo. Compare com o valor teórico esperado.
3.3. Repita o procedimento anterior aplicando o mesmo sinal em va e 5VDC em vb.
3.4. Repita o procedimento anterior adicionando uma componente contínua de 5VDC ao sinal va
(recorra ao botão “offset” do gerador de sinal).
3.5. Repita o procedimento 3.3 aumentando a amplitude do sinal va para 5V.
4. Comparador regenerativo (Schmitt trigger)
4.1. Execute a montagem representada na figura seguinte:
vI
v0
100ΚΩ
22kΩ
100 ΚΩ
1k Ω
4.2. Ajuste a tensão sinusoidal de entrada vI de modo a apresentar uma amplitude de 0,5V e
uma frequência de 1kHz.
4.3. Com o osciloscópio, observe e desenhe a tensão de saída v0.
4.4. Observe no osciloscópio a função de transferência v0(vI).
4.5. Altere o valor dos componentes do circuito de modo a aumentar o intervalo de histerese.
Desenhe as formas de onda obtidas. Registe o valor dos componentes que utilizou.
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