CADERNO DE EXPERIÊNCIAS

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
CADERNO DE EXPERIÊNCIAS
Disciplina: ELETRÔNICA III
Curso: ENGENHARIA ELÉTRICA
Fase: 8ª
Carga horária: 75 horas
Semestre: 01/2011
Professor: PEDRO BERTEMES FILHO / RAIMUNDO NONATO
G. ROBERT
Conteúdo:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Amplificador operacional não inversor
Amplificador de instrumentação
Slew-rate do AOP 741
Amplificador OTA 3080
Retificador de onda completa de precisão
Gerador elementar de formas de onda
Fevereiro de 2011
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE SANTA CATARINA
CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Disciplina: Eletrônica III (prática)
Fase: 8ª
Semestre: 01/2011
Dia: __/__/2011
Professor: Pedro Bertemes Filho / Raimundo Nonato G. Robert
Alunos (as): _________________________________________________________
________________________________________________
1ª Experiência de Eletrônica III: Amplificador operacional não-inversor
OBJETIVO
Comprovar a validade das equações que definem o ganho de tensão para esta configuração.
MATERIAIS
Resistores (projeto);
1 Ampop 741;
1 fonte simétrica;
1 gerador de formas de onda;
1 osciloscópio.
PROCEDIMENTOS
i)
ii)
iii)
iv)
v)
vi)
vii)
viii)
Projetar e montar um amplificador não-inversor de ganho 11;
Ajustar o gerador de funções para fornecer uma onda senoidal de 100 mVp e freqüência de
1 kHz, e aplicar este sinal na entrada do circuito;
Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada do circuito e o canal 2 na saída do mesmo;
Esboçar as formas de onda de entrada e saída do circuito;
Com o osciloscópio, medir a tensão na entrada inversora do ampop e anotar o resultado
obtido. Comparar este resultado com o valor teórico esperado. Explique;
Com o osciloscópio, medir as tensões de entrada e saída e, com base nesses valores, calcular
o ganho de tensão;
Comparar o valor do ganho medido como ganho ideal (teórico) do circuito;
Retirar o resistor de realimentação, verificar e explicar o que acontece com a saída do
circuito.
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CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
Disciplina: Eletrônica III (prática)
Fase: 8ª
Semestre: 01/2011
Dia: __/__/2011
Professor: Pedro Bertemes Filho / Raimundo Nonato G. Robert
Aluno (s): _________________________________________________________
________________________________________________
2ª Experiência: Amplificador de instrumentação
OBJETIVOS: comprovar o funcionamento do circuito diferenciador prático.
MATERIAIS: 2 resistores R0 de 100 kΩ; 2 resistores R1 de 4,7 kΩ; 2 resistores R de 10 kΩ; 2
resistores R2 de 3,3 kΩ; 1 resistor RS de 4,7 kΩ; 1 potenciômetro P de 4,7 kΩ; 1 ampop LM324 ou
similar.
DIAGRAMA:
PROCEDIMENTOS:
1) Montar e energizar o circuito; 2) Ajustar o gerador de funções para fornecer uma onda senoidal V1 com
amplitude de 100 mVpp e freqüência de 1 kHz; 3) Conectar o canal 1 do osciloscópio à saída do ampop
A3 e o canal 2 à saída do ampop A2; 4) Aplicar na entrada do circuito o sinal fornecido pelo gerador de
funções; 5) Observar o que acontece e esboçar as formas de onda de entrada e de saída em A4, A2 e A3,
tendo ajustado o potenciômetro para o seu valor máximo; 6) Usando o osciloscópio, medir o ganho total
máximo e mínimo do circuito e compará-lo com os valores teóricos. Justifique as diferenças entre eles. 7)
Aumentar a freqüência do gerador de funções para 10 kHz (manter a amplitude em 100 mVpp). Observar
e esboçar as formas de onda dos sinais de entrada e de saída em A4, A2 e A3 (P = 0); 8) Aumentar a
freqüência do gerador de funções para 100 kHz, mantendo a amplitude em 100 mVpp. Observar e esboçar
as formas de onda dos sinais de entrada e de saída em A4, A2 e A3 (P = 0); 9) Retirar o amplificador
inversor do circuito (ampop A1) e conectar diretamente V1 com V2. Verificar a forma de onda na saída do
ampop A4 nas freqüências de 1, 10 e 100 kHz.. Com base nestas formas de onda, medir os ganhos de
modo comum do circuito e compará-los com os valores teóricos. Justifique. 10) Com base nas formas de
ondas observadas, tirar suas conclusões sobre o funcionamento do amplificador de instrumentação.
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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PROFESSOR: PEDRO BERTEMES FILHO/RAIMUNDO NONATO G. ROBERT
DISCIPLINA: Eletrônica III (laboratório)
Turmas: ABCD
Semestre: 01/2011
Dia:__________
Alunos (as): __________________________________________________________________
__________________________________________________________________
3ª Experiência de Eletrônica III: Slew-rate do AOP 741
OBJETIVO: Observar e medir a taxa de subida ou SLEW-RATE do AOP 741.
MATERIAIS:
2 resistores;
1 AOP 741;
1 fonte simétrica;
1 gerador de formas de onda;
1 osciloscópio.
PROCEDIMENTOS:
ix)
x)
xi)
xii)
xiii)
xiv)
xv)
Projetar e montar um amplificador inversor de ganho unitário;
Ajustar o gerador de funções para fornecer uma onda quadrada de 2,5V de pico e freqüência
de 100 Hz, e aplicar este sinal na entrada do circuito;
Conectar o canal 1 do osciloscópio na entrada do circuito e o canal 2 na saída do mesmo.
Ajustar o osciloscópio de forma que um ciclo da onda de entrada ocupe toda a tela;
Observar as formas de onda de entrada e saída do circuito;
Aumentar a freqüência do sinal de entrada para 10 kHz e observar as forma de onda de
entrada e de saída;
Com o osciloscópio, medir o tempo (∆t) necessário para que a tensão de saída varie de seu
valor mínimo para seu valor máximo;
Calcular o SLEW-RATE do AOP, que é definido como: SR=∆V/∆t (dado em V/µs).
Compare o valor calculado na prática com aquele fornecido pelo fabricante;
SAÍDA
∆V
∆t
xvi)
Comente e justifique a validade deste experimento.
NOTA:
As observações das formas
de onda devem ser devidamente
apresentadas em papel milimetrado.
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PROFESSOR: PEDRO BERTEMES FILHO/RAIMUNDO NONATO G. ROBERT
DISCIPLINA: Eletrônica III (laboratório)
Turmas: ABCD
Semestre: 01/2011
Dia:__________
Alunos (as): __________________________________________________________________
__________________________________________________________________
4ª Experiência de Eletrônica III: AMPOP de transcondutância 3080
OBJETIVO: Observar o funcionamento deste amplificador e medir sua característica de transferência.
MATERIAIS:
1 circuito integrado 3080;
1 resistor de 10 kΩ;
1 resistor de 47 kΩ;
1 potenciômetro de 1 MΩ;
1 fonte simétrica;
1 gerador de formas de onda;
1 osciloscópio.
PROCEDIMENTOS:
xvii)
Projetar e montar um amplificador não inversor com OTA de acordo com a figura 1 abaixo.
O valor de Rb deve ser calculado para uma corrente IABC de 0,1 mA;
Figura 1
xviii)
xix)
xx)
xxi)
xxii)
xxiii)
Figura 2
Ajustar o gerador de funções para fornecer uma onda senoidal de 20 mV de pico e
freqüência de 1 kHz, e aplicar este sinal na entrada do circuito;
Observar as formas de onda de entrada e saída do circuito, medindo o ganho e a freqüência
de corte; Justifique os resultados.
Conectar o potenciômetro no circuito de acordo com a figura 2 acima.
Aumentar a tensão do sinal de entrada para 100 mV de pico;
Com o osciloscópio nas coordenadas X-Y, observar as características V0xVin para três
condições de transferência: 1) potenciômetro no valor máximo; 2) potenciômetro no valor
intermediário; 3) potenciômetro no valor quase mínimo. Medir os valores do potenciômetro
nestas condições.
Comente e justifique a validade deste experimento.
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PROFESSOR: PEDRO BERTEMES FILHO/RAIMUNDO NONATO G. ROBERT
DISCIPLINA: Eletrônica III (laboratório)
Turmas: ABCD
Semestre: 01/2011
Dia:__________
Alunos (as): __________________________________________________________________
____________________________________________________________________
5ª Experiência: Retificador de onda completa de precisão
MATERIAIS:
DIAGRAMA:
2 resistores R
1 resistor de 11 kΩ
2 resistores de 22 kΩ
2 diodos 1N4148
2 AOP’s 741 ou similar
PROCEDIMENTOS:
i)
ii)
iii)
iv)
v)
vi)
Projetar o retificador da figura acima para que o ganho de tensão seja igual a 2;
Aplicar na entrada do circuito uma forma de onda senoidal de frequência de 1 kHz e tensão
de 500 mV de pico;
Conectar o canal 1 do osciloscópio à entrada do circuito e o canal 2 à saída Vo2 do mesmo.
Observar e esboçar as formas de onda de entrada e saídas V01 e V02 (anote o valor da tensão
de pico dos sinais observados nas saídas V01 e V02);
Explicar detalhadamente como se processa a retificação do sinal de entrada no circuito;
Aplicar na entrada do circuito uma forma de onda quadrada de frequência de 1 kHz e
amplitude de 500 mV de pico. Verificar e esboçar as formas de onda nas saídas V01 e V02.
Apresentar suas conclusões;
Com base nos valores medidos e nas formas de ondas obtidas, tirar suas conclusões sobre o
funcionamento do retificador de precisão na prática.
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CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
PROFESSOR: PEDRO BERTEMES FILHO/RAIMUNDO NONATO G. ROBERT
DISCIPLINA: Eletrônica III (laboratório)
Turmas: ABCD
Semestre: 01/2011
Dia:__________
Alunos (as):
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
6ª Experiência: Gerador elementar de formas de onda
MATERIAIS:
5 resistores de 100 kΩ
4 resistores de 10 kΩ
2 resistores de 27 kΩ
1 capacitor de 2,2 nF
1 capacitor de 10 nF
1 capacitor de 100 nF
1 circuito integrado TL084 ou similar
1 Osciloscópio
1 Fonte de alimentação simétrica
DIAGRAMA:
PROCEDIMENTOS:
vii)
viii)
ix)
x)
xi)
Montar e energizar o circuito da figura acima.
Observar as formas de ondas (VA, VB e VC) no osciloscópio e esboçá-las em papel
milimetrado. Não esqueça de anotar as tensões de pico, período e quaisquer outras
características relevantes observadas nas formas de onda.
Explicar detalhadamente como se processa a geração das formas de onda em cada etapa do
circuito.
Comparar os resultados obtidos na prática com os valores teóricos, como por exemplo:
forma de onda, amplitude e período.
Apresentar suas conclusões gerais sobre o experimento.