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Engenharia Aeroespacial ·
Eletrônica Analógica
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Exercício07 Resposta em frequência 1 Para o circuito mostrado na Figura 1 Identifique as polaridades das entradas A e B qual é a inversora e qual é não inversora e usando o simulador LTSpice Determine o valor de R1 para que a corrente de M6 seja 100uA Considere neste caso que R20 Ainda com R20 aterre as duas entradas e verifique se a tensão VC se encontra dentro dos limites de operação ou seja VC8 Mostre qual é a amplitude de VC e justifique o resultado obtido Determine um valor para R2 que altere as polarizações de M8 e M7 até que a tensão em VC se encontre o mais próximo possível de zero Com a tensão VC ajustada a uma amplitude próxima de 0V verifique a sua sensibilidade à tensão de entrada fazendo uma varredura DC em A desde 2mV até 2mV mantendo B aterrada Faça uma análise de transiente aplicando na entrada B uma tensão triangular de baixa freqüência mantendo A em zero Justifique o resultado obtido Com o resultado obtido faça uma estimativa do ganho de tensão em malha aberta e compare o valor obtido com o valor teórico previsto Faça uma análise AC simulação na faixa de 1Hz a 1MHz e mostre o diagrama de Bode resultante 2 Acrescente um estágio de saída ao ampop conforme o esquema da Fig2 desta vez usando os transistores bipolares discretos Q1 e Q2 Nestas condições Com a entrada conectada em terra aplique um sinal triangular de baixa amplitude e baixa frequência na entrada inversora e ajuste o offset para que o nível médio de Vo se aproxime de zero Observe o sinal obtido e justifique o resultado EN2720 UFABC 12 Obtenha a resposta em frequência análise AC deste amplificador operacional ou seja obtenha as curvas de ganho e fase do ganho de malha aberta UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC CURSO DE ENGENHARIA XXXXXXX Disciplina ENG2720 Xxxxxx Xxxxxx Professor Xxxxx Xxxxx Aluno Xxxxx Xxxxx Xxxxxx EXERCÍCIO 07 RESPOSTA EM FREQUÊNCIA Questão 01 Polaridade das entradas Para se determinar a polaridade das entradas inicialmente colocouse um valor de resistor em R1 de qualquer valor colocouse o valor de 1 V na entrada A e aterrouse a entrada B conforme a figura abaixo desta forma observouse o valor de 674V na saída C Da mesma forma como mesmo valor de resistor em R1 colocouse o valor de 1 V na entrada B e aterrouse a entrada A conforme a figura abaixo observandose assim o valor de 454V na saída C Com base nos dois testes realizados concluise que a entrada A é inversora e a entrada B é não inversora Determinação de R1 Com as entradas A e B aterradas o resistor R1 foi ajustado por vários testes até que a corrente do mosfet M6 fosse 100uA conforme mostra a figura abaixo desta forma o valor de R1483KΩ Determinação da saída para as entradas A e B aterradas Com as entradas A e B aterradas e com R1483KΩ o valor da saída encontrado pode ser visto na figura abaixo logo Vc235V Satisfazendose a condição de Vc235V 8V Esse valor de Vc se deve a algum offset criado internamente no AMPOP por algum desbalanceamento Determinação de R2 Com as entradas A e B aterradas o resistor R2 foi ajustado por vários testes até que a tensão de saída Vc ficasse o mais próximo de zero conforme mostra a figura abaixo obtendose o valor de Vc17mV para R21851KΩ Analise da sensibilidade na tensão de entrada Com a entrada B aterrada a entrada A foi variada de 2mV até 2mV por meio de uma varredura DC conforme mostra o gráfico a seguir verificase que assim que o valor da entrada A inversora é superior a zero a tensão vai para um valor próximo de 7V Analise da resposta de tensão triangular na entrada B Com a entrada A aterrada foi aplicada uma tensão triangular na entrada B com amplitude de 100mV e período de 2 segundos obtendose a saída vista no gráfico abaixo Pelo gráfico acima percebese que na entrada inversora o AMPOP está tendo ganho infinito como era de se esperar já na entrada não inversora o mesmo não está ocorrendo provavelmente por causa de alguma realimentação não intencional Ganho em malha aberta Analisandose a entrada não inversora o ganho em malha aberta pode ser analisado pelas amplitudes das andas triangulares de entrada e de saída logo A112V 01V 11 2 Diagrama de Bode de analise na Frequência Aplicandose um entrada de tensão com frequência de 1Hz a 1MHz obtémse o gráfico de bode abaixo Questão 02 Acrescendose um estagio de saída no AMPOP conforme a figura abaixo Analise da resposta de tensão triangular na entrada A Com a entrada B aterrada foi aplicada uma tensão triangular na entrada A com amplitude de 100mV e período de 2 segundos obtendose a saída vista no gráfico abaixo A entrada inversora está dominando toda a excursão do sinal ou seja os sinais aplicados nelas estão tendo ganhos superiores ao aplicados na entrada não inversora Diagrama de Bode de analise na frequência Aplicandose uma entrada de tensão com frequência de 1Hz a 1MHz obtémse o gráfico de bode abaixo 153460dB 153458dB 153456dB 153454dB 153452dB 153450dB 153448dB 153446dB 153444dB 153442dB 1Hz 10Hz 100Hz 1KHz 10KHz 100KHz 1MHz Vout 10m 08m 06m 04m 02m 00m 02m 04m 06m 08m 10m
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