sistema autonomo

5UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAUCENTRO DE TECNOLOGIACURSO DE ENGENHARIA ELTRICA

circuitos comparadores

Alunos : Bruno de Mesquita Silva Thiago Cavalcante de SousaTurma: T02 (15:00-16:00)

TeresinaFevereiro de 20141. ObjetivosO Objetivo principal desta prtica verificar o funcionamento do comparador simples e do comparador regenerativo Schmitt Trigger, utilizando Amp. Ops.2. Lista de materialOs instrumentos e os equipamentos utilizados nesta prtica so:

Placa de Montagem; Osciloscpio (1); Fonte de Sinal (1); Fonte de Alimentao Regulada (1); Amp. Op. 741 (1); Resistor de 100 K (2); Resistor de 10K (1); Resistor de 1K (1); Resistor de 820 (2); Led Vermelho (1); Led Verde (1).3. Introduo terica Um dos circuitos mais simples com amplificadores operacionais o circuito comparador, que chaveia sua sada para +Vsat ou Vsat, baseado na comparao entre tenses de entrada. Os comparadores so bastante utilizados como conversores analgicos para sinais digitais, servindo como ponte entre os circuitos digitais e analgicos.

3.1 Comparador SimplesA Figura 1 ilustra um comparador simples genrico. Este circuito tem sua sada determinada pela comparao dos sinais aplicados em sua entrada. No caso mais comum, a comparao feita com uma entrada em ground (sinal de referncia).

Figura 1. Comparador Simples3.2 Comparador Schmitt TriggerEste circuito tem como base o principio da histerese, o que garante uma melhor imunidade a rudos, quando comparado com o comparador simples. Veja na Figura 2 a configurao bsica de um circuito comparador regenerativo Schmitt Trigger.

Figura 2. Comparador regenerativo Schmitt Trigger

No circuito da Figura 2, a histerese define uma faixa de tenses dentro da qual no h chaveamento do sinal de sada, mesmo que a diferena entre os sinais de entrada e de referncia variem. A curva de transferncia para o comparador Schmitt Trigger est ilustrada na Figura 3.

Figura 3. Curva de transferncia para o comparador Schmitt Trigger

Tendo como base os dados da Figura 3, as tenses de disparo do circuito Schmitt Trigger podem ser calculadas pelas equaes (1) e (2).

V+ = +VSAT x R2/(R1 + R2)(1)V- = -VSAT x R2/(R1 + R2)(2)

4. Procedimentos Experimentais4.1 Parte 1a) Montou-se o circuito experimental proposto apresentado na Figura 1;b) Utilizou-se as resistncias R = 5,48 k (potencimetro) e R = 220 para as resistncias dos LEDs, com tenso de alimentao do amp-op variando de +10V a -10V. c) Para que nveis de tenso cada um dos LEDs acender ?LED 1 acendeu quando a tenso estava acima de 0V at +10V (V+ mx.) e o LED 2 acendeu quando a tenso estava abaixo de 0V at -10V (V- mx). Isso aconteceu porque a outra entrada do amplificador (tenso de referncia) estava em 0V (ground).d) Para que nveis de tenso ambos os LEDs esto apagados neste circuito ?No existe nenhuma faixa de tenso onde ambos os LEDs esto apagados (a no ser 0V onde o circuito est desligado), pois o circuito comparador oferece duas possibilidades, maior que a referncia ou menor que a referncia que onde cada um dos LEDs opera.

4.2 Parte 2a) Montou-se o circuito experimental proposto na Figura 2 e calculamos as tenses de disparo para o mesmo (clculo terico).V+ = 0,15 VV- = -0,15 Vb) Mediu-se as tenses de disparo do comparador (tenses de entrada a partir da qual a sada do circuito chaveia) e obtivemos:Vi = 0,26 VeV0 = 0,4 Vc) Comparando com os valores tericos verificamos que os valores esto prximos, onde a diferena ocorre devido a imperfeies nos valores experimentais para as resistncias e para a fonte de alimentao. Ento esses valores medidos so aceitos para o circuito proposto.d) Curva de transferncia experimental

3.3 ConclusoAps a realizao do experimento, comprovamos a utilizao e a eficincia de um amplificador operacional sendo utilizado como comparador. Notamos que os valores experimentais estiveram prximos dos tericos, e que os erros ocorreram devido s imperfeies nos valores de resistncias e nas determinaes das freqncias e tambm nas medidas realizadas.Verificou-se na prtica a funcionalidade de um comparador simples funcionando como chave e de um circuito comparador Schmitt Trigger, observando sua curva de transferncia.3.4 Bibliografia [1] SEDRA, A.S.; Smith, K., Microeletrnica, 5 ed., Pearson, 2010. [2]BOYLESTAD, R., Teoria dos circuitos e dispositivos eletrnicos, 8 ed., So Paulo: PearsonPrentice Hall, 2004. [3]RAZAVI, B., Fundamentos de Microeletrnica, LTC, 2010.