Exercícios de Eletrônica Analógica 2

EXERCÍCIOS ELETRÔNICA ANALOGICA II 1 Os amplificadores operacionais são componentes extremamente importantes na eletrônica De acordo com o estudo dos Ampops responda a Projete um amplificador inversor com ganho de 10 utilizando um amplificador operacional Escreva sua equação de forma genérica 10 b Projete um amplificador não inversor c Av 100 utilizando um ampop Escreva sua equação de forma genérica 10 c Projete um amplificador somador inversor que seja capaz de somar 3 sinais aplicando ganhos individuais de 2 4 10 Escreva sua equação de forma genérica 10 d Projete um amplificador subtrator que seja capaz de subtrair 2 sinais de entrada V1V2 e aplicar um ganho de 4 vezes no sinal subtraído 10 e Desenhe um circuito c ampop que represente a seguinte função de transferência Vo 2V1 4V2 8V3 10 f Explique com suas palavras o que é um curto circuito virtual em amplificadores operacionais 10 g Utilizando uma configuração básica do amplificador operacional projete um circuito que seja capaz de produzir em sua saída uma rampa de tensão negativa ao aplicar um sinal positivo DC em sua entrada 10 h Desenhe a configuração de um Buffer e cite duas aplicações 10 i O que é a tensão de Offset de saída de um ampop Explique 10 j Qual será a mínima tensão de saída produzida por um ampop alimentado com 12V e GND 0V isto é single supply 10 2 Calcule o valor da tensão de saída Vo considerando V1 2V e V2 1V A Vo 8V B Vo 1V C Vo 8V D Vo 10V E Vo 10V 3 Dado o amplificador de diferença abaixo determinar qual a tensão de saída no terminal A A 654V B 18125V C 5V D 654V E 930V 4 Considerando o circuito abaixo se alterarmos o valor da fonte de alimentação Dual Supply de 12V para 5V qual será o valor da tensão de saída medida pelo voltímetro A Vout 10V B Vout 5V C Vout 5V D Vout 10V E Vout 12V 5 Para o circuito abaixo classifique o circuito e informe qual será o valor da tensão medida pelo voltímetro de saída A Amplificador Inversor Vout 10V B Amplificador Não Inversor Vout 12V C Amplificador Inversor Vout 10V D Amplificador Inversor Vout 5V E Amplificador Não Inversor Vout 6V 6 Para o circuito apresentado abaixo encontre o valor da tensão de saída do circuito Tensão na carga RL A Vout 1V B Vout 6V C Vout 3V D Vout 3V E Vout 6V 7 Considerando o circuito abaixo qual será o valor da tensão de saída RMS medida pelo voltímetro Considere o valor de V1 3V de pico A Vout 663V B Vout 638V C Vout 451V D Vout 212V E Vout 938V QUESTÃO 1 Letra A Amplificador inversor de ganho 10 Ele tem a seguinte forma Sua equação é 𝑉0 𝑉𝑖 𝑅2 𝑅1 Logo se queremos um ganho de 10 temos que 𝑹𝟐 𝑹𝟏 𝟏𝟎 𝑹𝟐 𝟏𝟎𝑹𝟏 Letra B Amplificador não inversor 𝑉𝑜 𝑉𝑖 1 𝑅2 𝑅1 Logo 𝟏 𝑹𝟐 𝑹𝟏 𝟏𝟎𝟎 𝑹𝟐 𝑹𝟏 𝟗𝟗 𝑹𝟐 𝟗𝟗𝑹𝟏 Letra C 𝑽𝒐 𝑹𝒇 𝑹𝟏 𝑽𝟏 𝑹𝒇 𝑹𝟐 𝑽𝟐 𝑹𝒇 𝑹𝟑 𝑽𝟑 Para o ganho individual de 2 𝑹𝒇 𝟐𝑹𝟏 Para o ganho individual de 4 𝑹𝒇 𝟒𝑹𝟐 Para o ganho individual de 10 𝑹𝒇 𝟏𝟎𝑹𝟑 Letra D 𝑽𝒐 𝑹𝟐 𝑹𝟏 𝑽𝟐 𝑽𝟏 𝑹𝟐 𝑹𝟏 𝟒 𝑹𝟐 𝟒𝑹𝟏 Letra E Somador inversor Para alcançar nossa função de transferência fazemos por exemplo 𝑅𝑓 80Ω 𝑅1 40Ω 𝑅2 20Ω 𝑅3 10Ω Então 𝑽𝟎 𝑹𝒇 𝑹𝟏 𝑽𝟏 𝑹𝒇 𝑹𝟐 𝑽𝟐 𝑹𝒇 𝑹𝟑 𝑽𝟑 𝑽𝑶 𝟖𝟎 𝟒𝟎 𝑽𝟏 𝟖𝟎 𝟐𝟎 𝑽𝟐 𝟖𝟎 𝟏𝟎 𝑽𝟑 𝑽𝑶 𝟐𝑽𝟏 𝟒𝑽𝟐 𝟖𝑽𝟑 Letra F Curto circuito virtual significa que qualquer tensão presente em um terminal do ampop automaticamente aparece no outro terminal pelo fato do ganho A ser muito grande Letra G Circuito integrador é capaz de produzir esse sinal de saída Letra H Função do Buffer Sua função é isolar o sinal de entrada de uma carga por meio de um estágio de ganho unitário sem inversão de fase ou polarização Letra I Tensão de Offset é o termo utilizado quando ao aterrarmos ambas as entradas inversora e não inversora em nosso amplificador o mesmo apresenta uma tensão na saída geralmente causada por descasamento de transistores no estágio diferencial do amplificador operacional que idealmente deveriam ser idênticos resultando em um desbalanceamento das correntes no circuito Letra J QUESTÃO 2 𝑉𝑂 𝑉2 𝑉1 1 2𝑅1 𝑅𝑔 𝑅3 𝑅2 𝑉𝑂 1 2 1 20𝑘 5𝑘 10𝑘 5𝑘 𝑉𝑂 1 1 4 2 𝑉𝑂 1 10 𝑽𝟎 𝟏𝟎 QUESTÃO 3 𝑉𝑥 25 5 𝑉𝑋 3 0 3𝑉𝑥 75 15 5𝑉𝑋 15 0 8𝑉𝑥 75 0 𝑉𝑥 9375 𝑉 𝑉𝑥 30 15 𝑉𝑋 𝑉𝑜 20 0 4𝑉𝑥 120 60 3𝑉𝑋 3𝑉𝑜 60 0 7𝑉𝑋 3𝑉𝑜 120 65625 3𝑉𝑂 120 3𝑉𝑂 54375 𝑽𝑶 𝟏𝟖 𝟏𝟐𝟓 𝑽 QUESTÃO 4 Um AmpOp só pode ampliar um sinal até no máximo a tensão em que ele foi alimentado caso contrário ele satura Sendo assim Analisando o circuito com a alimentação de 12 V 𝑉𝑥 2 2𝑘 𝑉𝑥 𝑉𝑂 10𝑘 0 Como Vx0 temos 2 2𝑘 𝑉𝑂 10𝑘 𝑉𝑂 20𝑘 2𝑘 𝑽𝑶 𝟏𝟎𝑽 Caso a alimentação seja de 5V o AmpOp não conseguirá fornecer esse ganho pois o valor será maior do que o da alimentação e o AmpOp irá saturar Nesse caso para uma alimentação de 5V temos 𝑽𝑶 𝟓𝑽 QUESTÃO 5 O circuito é um Amplificador Inversor 𝑽𝑶 𝟏𝟎𝒌 𝟐𝒌 𝟓 𝑽𝑶 𝟏𝟎𝑽 QUESTÃO 6 𝑉𝑥 2 10𝑘 𝑉𝑥 1 10𝑘 𝑉𝑥 𝑉𝑂 10𝑘 0 𝑉𝑋 0 2 1 𝑉𝑂 0 𝑽𝑶 𝟑𝑽 QUESTÃO 7 𝑉𝑋 3 47𝑘 𝑉𝑥 𝑉𝑂 100𝑘 0 𝑉𝑥 0 3 47𝑘 𝑉𝑂 100𝑘 𝑉𝑂 638𝑉𝑃 Esse é o valor de pico O valor RMS será 𝑽𝒓𝒎𝒔 𝟔 𝟑𝟖 𝟐 𝟒𝟓𝟏𝑽