Prova N2 Dispositivos de Circuitos Eletrônicos - Amplificadores Operacionais

Universidade Anhembi Morumbi Dispositivos de Circuitos Eletrônicos Prova N2 Sub 27062023 Nome RA 1 Projete um amplificador operacional nãoinversor de ganho 200 que alimente uma carga de 100 Ω Determine o valor da amplitude do sinal de saída se a entrada for um gerador com impedância de 600 Ω e amplitude de 100 mV a 100 Hz e a 100 kHz 20 pontos 2 Para o circuito anterior considere que o amp op possui impedância de entrada não infinita impedância de saída não zero e ganho de malha aberta não infinito Como esses parâmetros afetam cada um dos ganhos Utilize os dados da folha de dados datasheet do amp op A741 20 pontos 3 Projete um circuito que execute a seguinte operação matemática Es 25E1 50E2 sendo E1 e E2 tensões de entrada e Es tensão de saída 20 pontos 4 No circuito amplificador diferencial abaixo considere que os resistores possuem valores R1 R3 1 kΩ e R2 R4 100 kΩ a Determine o ganho diferencial b Determine o nível de sinal que resulta na saída se ambas as fontes apresentarem o mesmo nível de sinal de entrada 10 mV porém os resistores apresentam tolerância de 5 considere o pior caso ou seja as resistências R1 e R2 com valor 5 e as resistências R3 e R4 com 5 20 pontos 5 Projete um circuito com amp op que realize a seguinte operação matemática a Para o projeto considere R 1 kΩ b Aplique uma onda quadrada de amplitude 10 mV e frequência 1 kHz à entrada do circuito Esboce a forma de onda de saída 20 pontos Configuração nóo in inverso G100 RL300Ω 1 Caso RG600Ω Vm300 mV f100 Hz 2 Caso RG600Ω VM100 mV f100 kHz Para um amplificador ideal o ganho não se altera devido a frequência G1R2R1 1R2R1200 R2199 R1 Qualquer conjunto de resistências que atenda a relação acima é valido Logo se R110Ω logo R2199 kΩ A amplitude da saída é ESEeG ES20030010³ ES20 V De acordo com o data sheet temos Resistência de entrada ri2 MΩ Resistência de saída ro75Ω Ganho em malha aberta A20010³ VV Ganho de malha aberta não infinito O ganho em malha fechada para R2199 R1 é G 1 R2R1 1 1A R2R1 1 199 R1R1 1 120010³ 199 R1R1 200 1 200 20010³ 1997 O ganho que era 200 reduziu levemente devido ao ganho não infinito Considerando as resistências e o ganho finito G 1 R2R1 1 1A rori 1 1A 1 rori Rgri roRL ro Rgri RL G 1 199 R1R1 1 120010³ 75 210⁶ 1 120010³ 1 75210⁶ 600210⁶ 75100 75600210⁶100 G 200 11 510⁶ 1 37510⁵ 310⁴ 075 22510¹ G200 11000009199998 O ganho varia muito pouco A expressão a ser obtida é ES 25 E1 50 E2 Essa expressão é típica de um somador ponderado cuja configuração é A tensão de saída vale ES Rf R1 E1 Rf R2 E2 Comparando os termos temos Rf R1 25 e Rf R2 50 Logo Rf 25 R1 e Rf 50 R2 Igualando chegamos a 25 R1 50 R2 R1 5025 R2 R1 2 R2 Logo qualquer conjunto de resistências que atenda a relação R1 2 R2 Rf 25 R1 serve para obter essa expressão Por exemplo se R2 10Ω temse R1 2R2 210 20Ω Rf 25R1 2520 500Ω Logo 4 R1 R3 1kΩ R2 R4 100 kΩ a O ganho diferencial é dado por Ad R2R1 100103 1103 100 VV b A tensão de saída é dada por Vo R2R1 y1 R4 R3 R4 1 R2R1 y2 R1 1000 0051000 1050Ω R2 100103 005100103 105103Ω R3 1000 0051000 950Ω R4 100103 005100103 95103Ω Substituindo vo 1051031050 100105 95103 950 95103 1 105103 1050 105103 1050 vo 1 1 0 A tensão de saída vale Vo Ad y1 y2 Acm y1 y2 2 Ad R4 R3 R4 1 R2 R1 R2 R1 95103 950 95103 1 105103 1050 105103 1050 Ad 100 100 0 Acm R4 R4 R31 R2 R1 R3 R4 Acm 95103 95103 950 1 105103 950 1050 95103 099 0 0 Vo 0 5 a Quem produz resposta desse tipo é o circuito integrador inversor que tem a seguinte topologia A tensão de saída desse circuito é dada por A expressão formada é Comparando as expressões temse Para R 1 kΩ temse b A tensão de entrada é Está invertido devido a configuração inversora