Slew rate fator limitante nos amplificadores

UNIVERSIDADE FEDERAL DA BAHIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
NOME DO ALUNO 1
NOME DO ALUNO 2
NOME DO ALUNO 3
TÍTULO DO RELATÓRIO
SUB-TÍTULO (SE NECESSÁRIO)
Salvador
2010
NOME DO ALUNO 1
NOME DO ALUNO 2
NOME DO ALUNO 3
TÍTULO DO RELATÓRIO
SUB-TÍTULO (SE NECESSÁRIO)
Relatório apresentado ao professor
XXXXXXXXXXX (nome do professor) para
compor uma avaliação parcial da
disciplina XXXXXXXXXX (nome da
disciplina), Departamento de Engenharia
Elétrica, Universidade Federal da Bahia.
Salvador
2010
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RESUMO
O resumo não deve ultrapassar 500 palavras, evitando-se o uso de
fórmulas, equações e símbolos que não sejam de uso corrente. Sugestão:
redigir na 3a pessoa do singular, com o seguinte conteúdo:
· Introdução geral situando o trabalho.
· Objetivos.
· Descrever metodologia (material e métodos).
· A própria experiência.
· Resultados obtidos.
· Conclusão, aspectos positivos, avanços/progressos.
Palavras-Chave: Aqui devem ser colocadas palavras relacionadas com
o projeto e separadas por vírgula.
Exemplo:
Esse relatório trata do projeto e confecção de um gerador de sinais (onda
quadrada e triangular) partindo-se de um sinal de entrada gerado por uma fonte
com alimentação simétrica.
Palavras-Chave:
Amplificador
operacional,
multivibrador,
biestável,
astável, integrado, comparador, capacitor, resistor, onda, quadrada, triangular,
amplitude, freqüência, offset.
3
SUMÁRIO
É a relação dos capítulos e seções do trabalho, na ordem em que
aparecem, precedido de indicativo numérico do capítulo/seção e seguido da
indicação da página correspondente.
Exemplo:
1 INTRODUÇÃO
05
2 DESENVOLVIMENTO
06
2.1 PROJETO E SIMULAÇÃO
06
2.1.1 ELABORAÇÃO DO CIRCUITO
11
2.1.2 ANÁLISE DO CIRCUITO
12
2.1.3 CÁLCULOS PRELIMINARES
15
2.1.4 COMPONENTES UTILIZADOS
19
2.1.5 RESULTADOS DE SIMULAÇÃO
20
2.2 MONTAGEM NA PROTOBOARD
23
2.3 MODIFICAÇÕES DE PROJETO
24
2.4 MONTAGEM FINAL
25
2.4.1 PLACA DE CIRCUITO IMPRESSO
26
2.4.2 TESTES FINAIS
28
3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
29
4 CONCLUSÕES
30
BIBLIOGRAFIA
31
ANEXOS
32
4
1 INTRODUÇÃO
O assunto é apresentado como um todo sem detalhes, citando inclusive
os objetivos e as metas do projeto.
Exemplo:
O projeto de um sistema de controle de movimento de um motor de
passos é ao mesmo tempo instigante e desafiador. Os motores de passos têm
inúmeras aplicações na vida prática, tais como scanners planos e impressoras,
e conhecer a fundo seu funcionamento, bem como o que é necessário para
fazê-lo funcionar, é importante e estimulante.
Em geral, um motor de passo pode ser controlado por computador,
através de um drive apropriado ou por porta USB, por CLP (controlador Lógico
Programável) ou por meio de hardware, usando lógica digital.
O trabalho proposto consistia em desenvolver um controle para esse tipo
de motor baseado em lógica digital, sendo obrigatória a existência de um
controle de sentido de rotação do motor, controle contínuo de velocidade via
potenciômetro linear externo e possibilidade de parada do motor.
O presente relatório expõe cada etapa do trabalho, suas dificuldades e
aprendizados, facilitando a confecção desse controle por outros interessados.
Cada erro contribuiu para dobrarmos o esforço para alcançarmos o resultado
final. É importante frisar que a equipe não se preocupou em detalhar o
funcionamento elétrico dos componentes e do circuito, visto que isso já foi feito
no “Manual de Instruções” do sistema.
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2 DESENVOLVIMENTO
Discriminar em detalhes o método ou modelo utilizado, os materiais e a
metodologia empregada ao longo do projeto. Muitas vezes faz-se necessária a
utilização de figuras e tabelas nessa parte do relatório.
Este item do relatório pode ser desmembrado em subitens para uma
melhor visualização e explanação acerca do projeto a ser desenvolvido.
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3 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Deve descrever detalhadamente os dados obtidos, ressaltando o
alcance e as conseqüências do projeto e, quando for o caso, apresentar
ilustrações (fotos, desenhos e outros recursos gráficos).
Exemplo:
Durante a confecção do produto final foram realizados alguns testes
utilizando a fonte e o osciloscópio do laboratório Professor Silvio Loureiro.
Nos primeiros testes verificamos que o circuito ainda não se encontrava
em perfeito estado de funcionamento, tendo em vista que o osciloscópio
apenas acusava uma saturação no +Vcc ou no –Vcc.
Assim, partindo para uma análise mais aprofundada do circuito, fazendo
o teste da continuidade com o multímetro, foi percebido que havia algumas
descontinuidades em algumas soldas, que logo foram reparadas.
Após esse reparo, o circuito foi testado novamente e constatou-se então
o seu perfeito funcionamento, gerando ondas quadradas e triangulares com
amplitude variando de 0,5 V até 10 V, com freqüências variando entre 100 Hz e
1 kHz e também com um offset variável de -5 V até 5 V.
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4 CONCLUSÕES
Finaliza o trabalho com a resposta às hipóteses delineadas na
introdução. O autor poderá explicitar a sua opinião sobre os resultados obtidos,
comentando o nível de eficácia atingido.
Com base no projeto corrente, poderão ser indicados assuntos de
relevância significativa para serem abordados em projetos posteriores.
Exemplo:
Durante a realização desse projeto houve um maior contato dos alunos
com os amplificadores operacionais, o que possibilitou um enriquecimento de
conhecimento acerca dos mesmos, além da constatação de algumas das
diversas aplicações possíveis para um ampop.
Também é válido frisar que o projeto e confecção deste gerador de
ondas quadradas e triangulares possibilitaram aos alunos um maior contato
com as ferramentas computacionais utilizadas nesse tipo de projeto. Após isso,
percebe-se que há um maior domínio e compreensão de softwares úteis na
área de eletrônica como, por exemplo, o Eagle Layout Editor, software utilizado
na criação e design de layouts de placa de circuito impresso.
Entretanto, apesar do conhecimento adquirido, vale ressaltar o ruim
estado de conservação dos equipamentos utilizados durante os testes do
projeto no laboratório Professor Sílvio Loureiro, o que acabou por dificultar e
atrasar a conclusão do mesmo.
Sendo assim, pode-se concluir que esse projeto conseguiu alcançar
todos os seus objetivos, na medida em que foi confeccionado um produto final
bastante fácil de ser manuseado e completamente funcional, mostrando
apenas algumas das vastas aplicabilidades de um amplificador operacional.
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BIBLIOGRÁFIA
Na bibliografia deverão constar todas as fontes, em ordem alfabética,
consultadas e utilizadas de alguma forma na elaboração do projeto.
Exemplo:
NOVA ELETRÔNICA. O amplificador Operacional. Disponível em:
<http://www.novaeletronica.net/q/eb/eb4/amp_op1.html>. Acesso em: 06 jun.
2009.
PERTENCE JUNIOR, Antônio. Amplificadores operacionais e filtros ativos:
teoria, projetos, aplicação e laboratório. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, c1988.
359 p.
SEDRA, Adel S.; SMITH, Kenneth Carless. Microeletrônica. 4. ed. São Paulo:
Makron Books, 2004. 1270 p. ISBN 8534610444 (broch)
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ. Departamento de Engenharia
Elétrica.
Multivibrador
Astável.
Disponível
em:
<http://www.eletr.ufpr.br/marlio/te051/parte7.pdf >. Acesso em: 06 jun. 2009.
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ANEXOS
Nessa seção constam materiais suplementares ao entendimento do
projeto, tais como questionários, estatísticas, fotografias, etc.
Exemplo:
Anexo 1 – Tabela RETMA
A tabela RETMA é adotada pelos fabricantes a fim de padronizar os
valores comerciais de componentes eletrônicos.
É útil ter noção dos valores disponíveis no mercado ao se projetar um
circuito novo. Por exemplo, se desejo obter uma resistência de 2 Ohms, devo
saber que não existe um resistor comercial com esse valor. Logo, deve optarse por uma associação em série de dois resistores de 1 Ohm.
Os valores comerciais de resistores (e capacitores) são potências de 10
multiplicadas pelos valores abaixo.
10 12 15 18 22 27
33 39 47 56 68 82
Em casos muito especiais, é possível encomendar a um determinado
fabricante um lote de componentes com um valor não usual. Contudo, para a
maioria das aplicações esse requisito é facilmente contornado re-projetando os
valores ou encontrando uma associação equivalente.
Anexo 2 – Slew Rate
Slew Rate (velocidade de varrimento em Português) é um parâmetro
definido como a velocidade de resposta do amplificador instrumental a uma
variação de tensão na entrada, este valor na teoria deveria ser infinito, o que na
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realidade não acontece. Logo, conclui-se que quanto maior for o valor deste
parâmetro melhor será o amplificador instrumental.
Definição:
Slew-rate de um circuito é definido como a máxima taxa de
variação da tensão de saída.
onde vout(t) é a saída produzida pelo circuito em função do tempo t.
Slew rate fator limitante nos amplificadores
O estágio de entrada de amplificadores de potência geralmente é um
amplificador diferencial com uma característica de transcondutância. Isso
significa dizer que o estágio entra com a tensão de entrada diferencial e produz
uma corrente elétrica de saída no segundo estágio. A transcondutância é
tipicamente muito alta. Isso significa que a tensão de entrada deve ser pequena
para não causar uma saturação. Na saturação a saída é constante.
O segundo estágio geralmente comporta a compensação de frequência.
A característica passa-baixas desse estágio o aproxima de um integrador. Se o
segundo estágio tem um capacitor de compensação C e ganho A2, então o
slew rate pode ser expresso como:
onde Isat é a corrente de saída do primeiro estágio na saturação.
O slew rate ajuda nos a identificar qual é a máxima frequência aplicável
ao amplificador de modo a não haver distorções.
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