Questão Aberta de Eletrônica Analógica 2

a Calcule o valor da tensão V1 10 Demonstre os cálculos b Calcule o valor da tensão V2 10 Demonstre os cálculos c Se um voltímetro na escala de tensão contínua fosse utilizado para medir a tensão na saída da ponte de Wheatstone Vab qual seria o valor medido 10 d Quais as configurações utilizadas pelos amplificadores operacionais no circuito 10 e Calcule o valor da tensão de saída Vo Demonstre os cálculos 10 f Qual a potência dissipada pela carga 10 g Qual é a potência dissipada pela ponte de Wheatstone PR1 PR2 PR3 e PR4 10 h O que significa Slew Rate ou taxa de subida de um Ampop 10 i Consulte a folha de dados datasheet do CI TLO72 e informe qual é o valor do Slew Rate Consulte o datasheet na internet utilizando a palavrachave datasheet TL072 10 j Desenhe um circuito de um ampop como amplificador diferencial substrator descrevendo a seguinte equação Vo 2 V1V2 10 Atividade AmpOps Eletrônica Analógica A O primeiro AmpOp do circuito opera como um buffer logo ele apenas é utilizado como isolador de tensão Para calcular V1 bastar obter o divisor resistivo entre R2 eR4 V 13 VR4 R2R 43 V8k 20k8k 086V B O Segundo AmpOp também está operando como um buffer logo podemos usar a mesma analise para o cálculo de V2 V 23 VR3 R1R33 V1k 10k1k 027V C V1 e V2 correspondem respectivamente a VA e VB logo a diferença de potencial VAB lida pelo voltímetro seria de V ABVAVBV 1V 2086027059V D Configurações buffer amplificador não inversor e subtrator E Para calcular a tensão de saída vamos obter a equação que define o circuito desde os AmpOps configurados como amplificadores As tensões V1 e V2 geram uma diferença de potencial em R6 V R6V 1V 2059V I R6V R6 R6 059 500 118mA A corrente em R6 é a mesma que passa por R5 e R7 logo podemos calcular as tensões de entrada no circuito subtrator 118mAV R5V 1 R5 V R5R5118mAV 12k118mA086V V R5322V 118mAV 2V R 7 R7 V R7V 2R7118mA027V2k118mA V R7209V Por fim podemos obter Vo utilizando a equação da configuração subtrator V ORf Ri V I 2V I 15k 5k209V322V 531V F PLV OI LV OV O RL V O 2 RL PL 531 2 1k 282mW G PR1 3027 2 10k 074mW PR2 3086 2 20k 023mW PR3 027 2 1k 729 μW PR2 086 2 8k 9245μW H Uma das limitações práticas do AmpOp é a taxa à qual a tensão de saída consegue mudar A taxa máxima de alteração de um dispositivo chamase slew rate Este parâmetro especifica a máxima taxa de variação de tensão de saída quando é aplicado um sinal de grande amplitude na forma de degrau sua unidade é Vμs I LINK httpswwwticomlitdssymlinktl072pdf J Considerando a equação para a configuração de subtrator V ORf Ri V I 2V I 1 Podemos dimensionar o circuito com Rf igual a 2 kOhm e Ri igual a 1 kOhm para atingir a equação desejada V O2V 1V 2 Atividade AmpOps Eletrônica Analógica A O primeiro AmpOp do circuito opera como um buffer logo ele apenas é utilizado como isolador de tensão Para calcular V1 bastar obter o divisor resistivo entre R2 eR4 V1 3 V R4 R2 R4 3 V 8k 20k 8k 086 V B O Segundo AmpOp também está operando como um buffer logo podemos usar a mesma analise para o cálculo de V2 V2 3 V R3 R1 R3 3 V 1k 10k 1k 027 V C V1 e V2 correspondem respectivamente a VA e VB logo a diferença de potencial VAB lida pelo voltímetro seria de VAB VA VB V1 V2 086 027 059 V D Configurações buffer amplificador não inversor e subtrator E Para calcular a tensão de saída vamos obter a equação que define o circuito desde os AmpOps configurados como amplificadores As tensões V1 e V2 geram uma diferença de potencial em R6 VR6 V1 V2 059 V IR6 VR6 R6 059 500 118 mA A corrente em R6 é a mesma que passa por R5 e R7 logo podemos calcular as tensões de entrada no circuito subtrator 118 mA VR5 V1 R5 VR5 R5 118 mA V1 2k 118 mA 086 V VR5 322 V 118 mA V2 VR7 R7 VR7 V2 R7 118 mA 027 V 2k 118 mA VR7 209 V Por fim podemos obter Vo utilizando a equação da configuração subtrator VO Rf Ri V12 V11 5k 5k 209 V 322 V 531 V F PL VO IL VO VO RL VO2 RL PL 5312 1k 282 mW G PR1 3 0272 10k 074 mW PR2 3 0862 20k 023 mW PR3 0272 1k 729 μW PR2 0862 8k 9245 μW H Uma das limitações práticas do AmpOp é a taxa à qual a tensão de saída consegue mudar A taxa máxima de alteração de um dispositivo chamase slew rate Este parâmetro especifica a máxima taxa de variação de tensão de saída quando é aplicado um sinal de grande amplitude na forma de degrau sua unidade é Vμs TL07xx LowNoise FETInput Operational Amplifiers 1 Features High slew rate 20 Vµs TL07xH typ Low offset voltage 1 mV TL07xH typ Low offset voltage drift 2 µVC Low power consumption 940 µAch TL07xH typ Wide commonmode and differential 15 kV HBM integrated EMI and RF filters and operation across the full 40C to 125C enable the TL07xH devices to be used in the most rugged and demanding applications Package Information PART NUMBER1 PACKAGE BODY SIZE NOM LINK httpswwwticomlitdssymlinktl072pdf Considerando a equação para a configuração de subtrator Vo Rf Ri VI2 VI1 Podemos dimensionar o circuito com Rf igual a 2 kOhm e Ri igual a 1 kOhm para atingir a equação desejada Vo 2 V1 V2