Relatório da Prática 4 - Teorema da Superposição em Amplificadores Operacionais

INSTITUTO FEDERAL DE MINAS GERAIS CAMPUS ITABIRITO CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA Professor William Caires Silva Amorim Circuitos Elétricos I Prática 4 Teorema da Superposição Obs Enviar o arquivo da simulação relatório no formato pdf Enviar separado não compactar os arquivos Apresentar as montagens no relatório dos circuitos desenvolvidos em cada item no relatório Nos itens que exigirem a comprovação por meio da simulação deve ser realizado o cálculo da variável a ser simulada A prática deve ser desenvolvida em trio e apenas um membro do trio deve enviar no Google Sala de Aula Introdução O modelo ideal de um Amplificador Operacional ampop é mostrado na Figura 1a e possui duas características importantes a corrente nos dois terminais de entrada é nula i1 i2 0 mas a corrente no terminal de saída é diferente de zero i3 0 e a diferença de potencial entre os terminais de entrada é zero v1 v2 0 A Figura 1b apresenta o esquema de um Amplificador Operacional LM741 Figura 1 a Modelo do amplificador operacional ideal b Encapsulamento DIP dual inline package de oito pinos de um LM741 Objetivos Aplicar amplificadores operacionais em circuitos elétricos topologias ampop inversor e não inversor Verificação por meio de simulação computacional de circuitos com a presença de amplificadores operacionais Parte Prática 1 1 Sejam os circuitos dados na Figura 2 Considere a entrada Vi dada por Figura 2 a Circuito amplificador inversor b Circuito amplificador não inversor 𝑉𝑖𝑡 0 𝑠𝑒 𝑡 0 2𝑠𝑒𝑛𝑤𝑡 𝑠𝑒 𝑡 0 1 onde 𝑤 2𝜋𝑓 e f 1kHz Encontre a relação V0t em função de Ri Rf e Vit para os circuitos da Figura 2a e b Aplicando Vit esboce a forma de onda da saída V0t para os circuitos ampop inversor e não inversor Efetue as medições e preencher a Tabela 1 Tabela 1 Grandezas medidas circuito ampop Grandezas Valor medido ampop inversor Valor medido ampop não inversor Tensão picoapico de entrada V 05V 05V Tensão picoapico de saída V Frequência do sinal de saída Hz Ganho de tensão Conecte um resistor de 10kΩ em paralelo com o resistor Rf Realize as medições novamente e preencha a Tabela 2 Tabela 2 Grandezas medidas com conexão de resistor de 10kΩ em paralelo com Rf Grandezas Valor medido ampop inversor Valor medido ampop não inversor Tensão picoapico de entrada V 05V 05V Tensão picoapico de saída V Frequência do sinal de saída Hz Ganho de tensão Por que a tensão de saída medida foi alterada Explique em termos do ganho do ampop As tensões de entrada e saída estão em fase Explique Os ganhos na tensão de saída são iguais entre os circuitos Explique baseandose nas equações teóricas e valores medidos observados Parte Prática 2 2 Para o circuito apresentado abaixo pedese a Aplique a conversão deltaestrela para encontrar a tensão de saída do circuito apresentado b Simule o circuito e comprove a tensão encontrada 3 Encontre a expressão para a tensão de saída do circuito apresentado abaixo em função dos parâmetros do circuito resistores e tensões de entrada a Projete um circuito com apenas um AOP com entradas Vq e Vd de forma que a tensão de saída seja igual a Vo 01Vq 32Vd b Projete um circuito com mais de um AOP com entradas Vq e Vd de forma que a tensão de saída seja igual a Vo 01Vq 32Vd 4 a Pesquise sobre o chamado buffer de tensão aplicado em um circuito e defina seu uso e aplicações b Para o circuito apresentado abaixo encontre a tensão de saída Verifique o valor encontrado por meio da simulação do circuito