lista01 elet ana
TRANSCRIPT
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
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
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
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
Eletrônica Analógica Prof. Vinícius Secchin de Melo
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