Lista de Exercícios — Amplificadores Operacionais
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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO Rf Lista de Exercícios 01 – Amplificadores Operacionais +15V Professor José Flavio Dums Rs Vo + 1) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo, considerando Rf = 10,0 kΩ e Rs = 4,0 kΩ; b. O valor de Vo para Vs = 2V; c. O valor de Vo para Vs = ‐5V; d. O valor de Vo para Vs = 8V; e. Os limites de variação de Vs para que a saída Vo não sature. -15V Vs 4) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Vb = 2V; c. O valor de Vo para Vb = ‐4,5V; d. O valor de Vo para Vb = 6V; e. Os limites de variação de Vb para que a saída Vo não sature. Rf +15V Rs - - 34k Vo Vs + +18V 68k -15V Vo 2) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = 2V; c. O valor de Vo para Va = ‐4,5V; d. O valor de Vo para Va = 6V; e. Os limites de variação de Va para que a saída Vo não sature. + Vb +12V 5) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = 8V; c. O valor de Vo para Va = 16V; d. Os limites de variação de Vs para que a saída Vo não sature. 47k 4,7k -18V 60k - 34k Vo Va + +15V 30k -12V - +15V 68k Va - + Vo + 3) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo, considerando Rf = 10,0 kΩ e Rs = 5,0 kΩ; b. O valor de Vo para Vs = 2V; c. O valor de Vo para Vs = ‐4,5V; d. O valor de Vo para Vs = 6V; e. Os limites de variação de Vs para que a saída Vo não sature. -15V -15V 6) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = 2V; c. O valor de Vo para Va = ‐3V; d. O valor de Vo para Va = 4V; e. Os limites de variação de Va para que a saída Vo não sature. Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br - Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO Rf Rc 34k Rb 60k 68k +15V 30k +15V Vc +15V Ra - Vb - - Vo Va Vo + + -15V + -15V Va 10) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = 4V e Vb = ‐2V; c. O valor de Vo para Va = ‐4,5V e Vb = 1V; d. Os limites de variação de Vb para que a saída Vo não sature, considerando Va = 5V. -15V 7) Para o circuito a seguir, determine: a. O valor de Vo; 3,3M 40k +9V 10k - +10V 20k Vo 2,5A - Vb + Vo Va -9V -10V 8) Para o circuito a seguir, determine: a. O valor de Vo; b. O valor de io; 11) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo considerando Rf 300kΩ= , Rs = 20kΩ, Ra = 40kΩ, Rb = 10kΩ, Rc = 20kΩ e Rd = 40kΩ; b. O valor de Vo para Va = 2V, Vb = 2V, Vc = ‐3V e Vd = ‐4V; c. O valor de Vo para Va = ‐4V, Vb = 3V, Vc = 5V e Vd = ‐6V; d. O valor de Vo para Va = ‐3V, Vb = 4V, Vc = ‐2V e Vd = 7V; e. Os limites de variação de Vb para que a saída Vo não sature, considerando Va = ‐4V, Vc = 5V e Vd = ‐6V. 9k +15V io 1mA + Vo + 15k 6k Rf -15V +15V Rs 9) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo, considerando Ra = 10kΩ, Rb = 15kΩ, Rc = 30kΩ e RfΩ = 60kΩ; b. O valor de Vo para Va = ‐4V, Vb = 3V, Vc = 1V; c. Os limites de variação de Vc para que a saída Vo não sature, considerando Va = ‐4V e Vb = 3V. Vo + -15V Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br - Rd Rc Rb Ra Vd Vc Vb Va Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO 50k 12) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = 2V, Vb = 10V e Vc = ‐3V; c. O valor de Vo para Va = 21V, Vb = ‐14V e Vc = 8V; d. Considerando que as três fontes tenham sempre a mesma tensão, encontre os limites de variação das fontes para que a saída Vo não sature. 100k +15V - +15V 50k 60k 50k 25k 100k Vc Vb Va + - 25k Vo + -15V Vd -15V +15V 30k 15) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo considerando Rf = 10kΩ e Rs = 10kΩ; b. O valor de Vo para Va = 2V e Vb = 5V; c. O valor de Vo para Va = ‐5V e Vb = 6V; d. O valor de Vo para Va = 6V e Vb = ‐7V; e. Os limites de variação de Va para que a saída Vo não sature, considerando Vb = 5V. Vo + -15V 47k 47k 47k Vc Vb Va Rf 13) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = 2V e Vb = ‐4V; c. O valor da corrente no resistor de 25kΩ para Va = 2V e Vb = ‐4V; d. valor de Vo para Va = 3V e Vb = 2V; e. Os limites de variação de Vb para que a saída Vo não sature, considerando Va = ‐3V. +18V Rs Vo + Va - +15V 50k + - 25k Vo + Vb -15V Rf +18V 14) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = ‐4V, Vb = 1V, Vc = 5V e Vd = 4V; c. O valor da corrente no resistor de 25kΩ para Va = ‐4V, Vb = 1V, Vc = 5V e Vd = 4V; d. Os limites de variação de Vd para que a saída Vo não sature, considerando Va = ‐4V, Vb = 1V e Vc = 5V. Rs - Vb Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br Vo Ra Va 16) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo considerando Rf = 10kΩ e Rs = 10kΩ, Ra = 60kΩ e Rb = 30kΩ; b. O valor de Vo para Va = 2V e Vb = 4,5V; c. O valor de Vo para Va = ‐5V e Vb = 6V; d. Os limites de variação de Vb para que a saída Vo não sature, considerando Va = 2V. 100k -15V -18V Vb +15V Va - 25k 50k - + Rb -18V Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO 17) Para o circuito anterior, determine: a. A equação de Vo considerando Rf = 30kΩ e Rs = 10kΩ, Ra = 10kΩ e Rb = 30kΩ; b. O valor de Vo para Va = 2V e Vb = 7V; c. O valor de Vo para Va = ‐1V e Vb = 4V; d. Os limites de variação de Vb para que a saída Vo não sature, considerando Va = ‐2V. 20) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = 2V; c. Os limites de variação de Va para que a saída Vo não sature. 30k 10k +15V 10k 18) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = 4V e Vb = 2V; c. O valor de Vo para Va = ‐8V e Vb = 6V; d. O valor de Vo para Va = 6V e Vb = 8V; e. Os limites de variação de Va para que a saída Vo não sature, considerando Vb = 4V. - Va + 60k Vo + -15V 30k -15V 21) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo considerando Rf = 66kΩ, Ra = 10kΩ, Rb = 15kΩ, Rc = 20kΩ, Rd = 30kΩ e Re = 60kΩ; b. O valor de Vo para Va = 1V, Vb = 1V, Vc = 1V e Vd = 1V; c. O valor de Vo para Va = ‐2V, Vb = 3V, Vc = 3V e Vd = 1V; d. Os limites de variação de Vd para que a saída Vo não sature, considerando Va = 1V, Vb = 1V e Vc = 1V. 34k +15V - +15V 68k - + Vo + Va +15V 20k 25k 50k - -15V -15V Vb Rf Ra +20V Rb 19) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para Va = ‐6V; c. O valor de Vo para Va = 12V; d. Os limites de variação de Va para que a saída Vo não sature. Vo Rc Va + -20V Vb Rd Vc Vd 80k Re 10k +15V 10k 20k 80k +15V - + 22) Para o circuito a seguir, determine: a. A faixa de valores de Va que faz com que o LED 1 fique apagado; b. A faixa de valores de Va que faz com que o LED 2 fique ligado; Vo + Va 40k -15V -15V Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO 75k +10V +10V - 1k +10V 40k - 70k LED 1 + + 10k 90k +10V - 30k 10V +10V - 1k - Vx Va Vo + -10V 10k LED 2 + + -10V Va 5k ia 23) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo para V1 = 2V e V2 = 2V; c. O valor de Vo para V1 = ‐5V e V2 = ‐4V; 25) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor da resistência Rx, para que a corrente na fonte Va seja nula; V1 20k +15V Rx + 10k 16k -15V 100k 5k 10k - +15V 10k 10k +10V - Vo 1k 20k +10V - + Va -15V Vo + -10V +15V + 10k 5k -10V - V2 + -15V 26) Para o circuito a seguir, considerando Va = 1,98V, determine: a. O valor da corrente ia; b. O valor da tensão Vx; c. O valor da corrente io; 24) Para o circuito a seguir, determine: a. A equação de Vo; b. O valor de Vo, Vx e ia para Va = 1,2V, Vb = ‐1,5V e Vc = 4V; +6V + Va 30k -6V 20k +6V 4,7k ia 3,3k io + -6V Vb Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO 27) Para o circuito a seguir, desenhe: a. A forma de onda da tensão Vx. (Desenhe esta forma de onda em escala, sobre a forma de onda da tensão VC); b. A forma de onda da tensão de saída Vo. Indique as escalas de tensão; 28) Para o circuito a seguir, considerando que Va é a fonte senoidal apresentada abaiso, Vb uma fonte de tensão contínua de 2V e Vc uma fonte de tensão contínua de 4V, desenhe: a. A tensão no ponto Vx; b. A tensão no ponto Vz; c. A tensão de saída Vo. 20k 10k 10k + - +10V 5k - +5V Vx Va - 30k Vx Vo -10V 15k +4V - + Va + +4V 22k +10V 47k -4V + +4V - Vo + -10V 0V Vc Vb + Vb -4V Vz 66k - -4V Vc 33k 2,0 Va 1,0 -1,0 6,0 -2,0 4,0 2,0 Vb Va 1,0 2,0 -2,0 -1,0 -4,0 -2,0 -6,0 10,0 8,0 6,0 Vc e Vx Vx 4,0 2,0 -2,0 -4,0 -6,0 -8,0 -10,0 Vz Vo Vo Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO SECRETARIA DE EDUCAÇÃO PROFISSIONAL E TECNOLÓGICA INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA CAMPUS JOINVILLE DEPARTAMENTO DE ENSINO, PESQUISA E EXTENSÃO 29) Para o circuito a seguir, desenhe: a. A tensão de saída Vo; 30) Para o circuito a seguir, desenhe: a. A tensão de saída Vo. 15k 20k 40k +10V 6k +12V 10k - Va + Va +12V 40k - Vo + Vb Vo 10k -10V -10V + Vb -10V Vc 4,0 3,0 2,0 2,0 Va 1,0 Va 1,0 -1,0 -1,0 -2,0 -2,0 -3,0 2,0 -4,0 Vb 2,0 1,0 Vb 1,0 -1,0 -2,0 -1,0 2,0 -2,0 Vc 15,0 1,0 -1,0 12,5 -2,0 10,0 7,5 14,0 5,0 12,0 2,5 Vo 10,0 8,0 -2,5 6,0 -5,0 4,0 -7,5 Vo -10,0 -12,5 2,0 -2,0 -15,0 -4,0 -6,0 -8,0 -10,0 -12,0 -14,0 Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br Rua Pavão, 1337 – Costa e Silva 89220-200 – Joinville/SC Fone: (47) 3431-5610 www.joinville.ifsc.edu.br
