labampop - lab opamp 02

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SEL-393 APLICAÇÃO DE CIRCUITOS INTEGRADOS LINEARES

DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA - EESC-USP

LABORATÓRIO N 2 - Amplificadores

Objetivos: Aplicação do Amplificador Operacional como um amplificador linear, em suas diversas configurações: Amplificador inversor, não inversor, amplificador diferencial e amplificador para instrumentação.

  1. Amplificador Inversor

Utilizando um Opamp A-741 monte um amplificador inversor com as seguintes características: Ganho em tensão: 20 dB; Impedância de entrada: R1  4,7 k.

Figura 1. Amplificador Inversor

Ensaio:

  1. Ajuste a tensão de “offset”.

  2. Determine a resposta em freqüência e compare com a esperada.

  3. Meça a taxa de crescimento do CI e compare com a fornecida pelo fabricante.

  4. Modifique o amplificador tal que apresente:Ganho em tensão: 40 dB e Impedância de entrada: 4,7 k  R1 22 k e repita os itens (a) e (b).

  1. Amplificador não Inversor

Utilizando um Opamp A-741 monte um amplificador não inversor com as seguintes características: Ganho em tensão: 20 dB.

Figura 2. Amplificador não Inversor

Ensaio

  1. Ajuste a tensão de “offset”.

  2. Determine a resposta em freqüência e compare com a esperada.

  1. Amplificador Diferencial

Utilizando Opamps A-741 monte um amplificador diferencial com as seguintes características: Ganho em tensão: 20 dB; Impedância de entrada: R1  2,2 K.

Figura 3. Amplificador Diferencial

Ensaio:

  1. Ajuste a tensão de “offset”.

  2. Determine a resposta em freqüência e compare com a esperada.

  3. Análise do erro no modo comum: Aplicando a mesma tensão senoidal em ambas as entradas do circuito meça a tensão de saída para as seguintes freqüências: 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz e 100 kHz, determine o ganho no modo comum e a taxa de rejeição ao modo comum.

  1. Amplificador para Instrumentação

Utilizando Opamps A-741 monte um amplificador para instrumentação com ganho de tensão de 40 dB.

F

+

igura 4. Amplificador para Instrumentação

Ensaio:

  1. Determine a resposta em freqüência e compare com a esperada.

  2. Análise do erro no modo comum: Aplicando a mesma tensão senoidal em ambas as entradas do circuito meça a tensão de saída para as seguintes freqüências: 10 Hz, 100 Hz, 1 kHz, 10 kHz e 100 kHz Determine o ganho no modo comum e a taxa de rejeição ao modo comum.

  3. Altere o valor de R2 e repita os itens (a), (b).

  4. Retornando R2 ao valor original, altere R3 repita o procedimento.

  1. Exercícios

  1. O que se entende por tensão de offset e quais são os procedimentos para ajustá-la?

  2. Quando utilizam-se amplificadores operacionais que dispensam o uso da entrada não inversora, este terminal é simplesmente aterrado. Em circuitos reais o aterramento é feito através de um resistor igual á associação paralela dos resistores da entrada não inversora e de realimentação. Por que?

  3. Qual seria o ganho real na freqüência de 10 kHz para um amplificador inversor dados: Resistência de entrada igual a 2 k, Resistência de realimentação igual a 200 k. Levar e conta as características do uA 741.

  4. O que se entende por taxa de crescimento de um amplificador operacional? Que as limitações e deformações que este parâmetro provoca em uma onda quadrada?

  5. Quais são, teoricamente, o maior e o menor ganho de um amplificador não inversor?

  6. O que significa taxa de rejeição ao modo comum? Em um circuito esta relação deve ser grande ou pequena?

  7. Determine o ganho real de um amplificador diferencial com ganho G, levando em consideração o ganho em malha aberta do amplificador operacional.

  8. Determine o ganho do circuito da figura 4. em função de R1, R2, ..., R7.

  9. Para variar o ganho do amplificador da figura 4. qual o resistor mais indicado para ser variado?

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