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Eletrônica Analógica Prof. Vinícius Secchin de Melo Lista de Exercícios – Amplificadores Operacionais Para solução dos exercícios, suponha o amplificador operacional ideal e a alimentação simétrica de 12V. 1- Para os circuitos abaixo, diga qual configuração foi adotada e esboce o sinal de saída. Campus SERRA Automação Industrial - 2010/2 1/5 a) Ve=1,5sen(377t) [V] Saída Ve=1,5sen(628t) [V] Saída b) c) Ve=1,5sen(9420t) [V] Saída d) Ve=5sen(471t) [V] Saída e) Ve=2,5sen(3770t) [V] Saída f) Saída Ve=0,5sen(377t) [V] g) Ve=8sen(3770t) [V] Saída g) Ve=3,6sen(5000t) [V] Saída X2 X3 X1 1k 15k +12V 2k2 22k +12V 1k8 12k -5V 820R 47k -9V 10k 10k 1k 3k3

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Page 1: Lista01 Elet Ana

Eletrônica Analógica Prof. Vinícius Secchin de Melo

Lista de Exercícios – Amplificadores Operacionais

Para solução dos exercícios, suponha o amplificador operacional ideal e a alimentação simétrica de 12V.

1- Para os circuitos abaixo, diga qual configuração foi adotada e esboce o sinal de saída.

Campus SERRAAutomação Industrial - 2010/2 1/5

a)

Ve=1,5sen(377t) [V] Saída Ve=1,5sen(628t) [V] Saída

b)

c)

Ve=1,5sen(9420t) [V] Saída

d)

Ve=5sen(471t) [V] Saída

e)

Ve=2,5sen(3770t) [V] Saída

f)

SaídaVe=0,5sen(377t) [V]

g)

Ve=8sen(3770t) [V] Saída

g)

Ve=3,6sen(5000t) [V] Saída

X2X3

X1

1k15

k

+12V

2k2

22k

+12V

1k8

12k

-5V

820R

47k

-9V

10k

10k

1k

3k3

Page 2: Lista01 Elet Ana

Eletrônica Analógica Prof. Vinícius Secchin de Melo

2- Calcule e esboce o sinal de saída do amplificador operacional ideal mostrado na configuração abaixo, para cada um dos sinais abaixo.

a) ve = 120 [mV] CCb) ve = 0,5sen ωt [V]c) ve = ‒2,5 [V] CCd) ve = 2 ‒ sen ωt [V]e) ve = 0,8sen (ωt+75o) [V]f) ve = 7,5 sen (377t) [V]g) ve = sinal triangular com 2 Vpico e período de 2 msh) ve = sinal quadrado com 6 Vpico e período de 10 ms

3- Calcule e esboce o sinal de saída do amplificador operacional ideal mostrado na configuração abaixo, para cada um dos sinais abaixo:

a) ve = ‒0,65 [mV] CCb) ve = 500sen ωt [μV]c) ve = ‒2,5 [V] CCd) ve = ‒0,18 + 0,5sen ωt [V]e) ve = 0,6 sen (ωt+45o) [V]f) ve = 7,5 sen (377t) [V]g) ve = sinal triangular com 1,5 Vpico e período de 4 msh) ve = sinal quadrado com 2 Vpico e período de 10 ms

4- Um integrador ideal possui R = 100kΩ e C = 100 uF. Determine após quanto tempo injetado um sinal contínuo e constante de 2 V na entrada, a saída irá saturar. Calcule qual deve ser o valor do resistor de entrada para que a saturação na ocorra em menos de 1 segundo.

5- Um diferenciador ideal possui R = 100kΩ. Calcule o valor de C para que a saída não sature para um tensão de entrada em forma de rampa com inclinação de 0,2 V/segundo.

6- Determine (esboce quando necessário) o sinal de saída para os seguintes circuitos abaixo:

Campus SERRAAutomação Industrial - 2010/2 2/5

47k

15kEntradaSaída

22k

EntradaSaída

4k7

a) b)33k

22k X1-2VSaída

56k+6,5V

33k+5V

10k-1,5V

10k

5k6Saída

5k6

10k

100R

10k

10k

+6V

Page 3: Lista01 Elet Ana

Eletrônica Analógica Prof. Vinícius Secchin de Melo

7- Calcule a tensão de saída do circuito abaixo, quando:

a) a entrada é uma onda quadrada de 2Vpico e frequência de 1kHz.b) a entrada é uma senóide de 2Vpico ,frequência de 1kHz, e fase zero.

8- Calcule a tensão de saída do circuito abaixo, quando:

a) a entrada é uma onda triangular de 2Vpico e frequência de 2kHz.b) a entrada é uma senóide de 2Vpico ,frequência de 2kHz, e fase zero.

9- Projete circuitos com amplificador operacional para produzir as seguintes saídas:

a) vs = 0,4v1 ‒ 10v2b) vs = v1 + 2V2 ‒ 0,5v3c) vs = ‒1,5v1 ‒ 2v2 + 3v3

Campus SERRAAutomação Industrial - 2010/2 3/5

c)

d)c)

R

R+2,5V

R0,5sen(500t)

R1,5sen(500t) R

RSaída

X3X4

R

3R X57,5sen(3000t)

Entrada 1k

220nF

2k2 X2

22k

Saída

Entrada12k

4k7

Saída

1k

220nF

Page 4: Lista01 Elet Ana

Eletrônica Analógica Prof. Vinícius Secchin de Melo

10- Para o circuito genérico abaixo, determine:

a) a tensão de saída para as seguintes tensões de entrada quando Z1 é puramente capacitivo com capacitância de 22nF e Z2 é puramente resistivo com resistência de 10kΩ.- v1 = 120 sen 188t [mV].- v2 = 120 sen 377t [mV].- v3 = 120 sen 754t [mV].- v4 = 120 sen 1131t [mV].- v5 = 120 sen 1320t [mV].

b) a tensão de saída para as seguintes tensões de entrada quando Z1 é puramente resistivo com resistência de 10kΩ e Z2 é puramente capacitivo com capacitância de 22nF.- v1 = 120 sen 188t [mV].- v2 = 120 sen 377t [mV].- v3 = 120 sen 754t [mV].- v4 = 120 sen 1131t [mV].- v5 = 120 sen 1320t [mV].

c) a tensão de saída para as seguintes tensões de entrada quando Z1 é circuito RC paralelo com R = 470kΩ e C = 470nF e Z2 é puramente resistivo com resistência de 47kΩ.- v1 = 120 sen 157t [mV].- v2 = 120 sen 314t [mV].- v3 = 120 sen 628t [mV].- v4 = 120 sen 1256t [mV].- v5 = 120 sen 2512t [mV].

d) a tensão de saída para as seguintes tensões de entrada quando Z1 é puramente resistivo com resistência de 10kΩ e Z2 é circuito RC série com R = 1kΩ e C = 220 nF.- v1 = 120 sen 157t [mV].- v2 = 120 sen 314t [mV].- v3 = 120 sen 628t [mV].- v4 = 120 sen 1256t [mV].- v5 = 120 sen 2512t [mV].

11- Dada a estrutura de um filtro ativo de 1ª ordem abaixo, projete:

a) um filtro passa-baixas com frequência de corte de 3400 Hz, e ganho DC igual a 3.

Campus SERRAAutomação Industrial - 2010/2 4/5

EntradaSaída

Z1

Z2

Saída

R2

R1

Z1

Z2

Entrada

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b) um filtro passa-altas com frequência de corte de 300 Hz, e ganho DC igual a 2.c) um filtro passa-faixa com frequências de corte inferior de 20 Hz e superior de 20KHz, com ganho na faixa passante igual a 4.d) um filtro rejeita faixa com frequências de corte inferior de 500 Hz e superior de 1KHz, com ganho na faixa passante igual a 2.

12- Analise e descreva o funcionamento dos seguintes circuitos:

Campus SERRAAutomação Industrial - 2010/2 5/5

a)

X1

R

R

Q1

R3

Saída

-12V+15V

c)

Q1R3

R1

R2

P

LDR

D1

+12VNeutro

Fas e

b)

R2

R1

R3

Q2

P

+15V

V1

Alimentação +/- 24V

e)

4 X1

4

X2

4

X3

100k

100k

1M

22k

10k

1M

Q1Q2

0,1R

Carga

10k

9V

2k2

+24V

X4

-24V

d)

4 X5

R

2R

R

D1

D2

EntradaSaída

f)

4 X6

R1

R2

R3

C1 SaídaR4

D3 D4