Circuito integrador pratica, Notas de estudo de Eletromecânica

Baixe Circuito integrador pratica e outras Notas de estudo em PDF para Eletromecânica, somente na Docsity!

Eletrônica Eletrônica básica - Prática

Circuito integrador e

diferenciador

Circuito integrador e diferenciador

© SENAI-SP, 2003

Trabalho editorado pela Gerência de Educação da Diretoria Técnica do SENAI-SP, a partir dos conteúdos extraídos da apostila homônima, Circuito Integrador e Diferenciador - Prática , SENAI - DN, RJ, 1987

Capa Gilvan Lima da Silva Digitalização UNICOM - Terceirização de Serviços Ltda

SENAI Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial Departamento Regional de São Paulo - SP Av. Paulista, 1313 – Cerqueira Cesar São Paulo – SP CEP 01311- Telefone Telefax SENAI on-line

(0XX11) 3146- (0XX11) 3146- 0800-55- E-mail Home page

Senai@sp.senai.br http://www.sp.senai.br

Prática

Exercício 1

1. Determinar a freqüência, a largura de pulso, o ciclo de trabalho e a tensão média das formas de onda a seguir.

a.

b.

2. Tomando como base o circuito integrador colocado a seguir e suas formas de onda, desenhe as formas de saída correspondentes a cada entrada.
3. Por que em um circuito integrador RC só é possível aproveitar a primeira meia constante de tempo de carga (0,5RC)?
4. Para que um circuito RC com R = 10kΩ e C = 1μF atue como integrador com erro aceitável, qual a largura máxima de pulso que pode ser aplicada a entrada?

5. Complete o esboço da forma de onda de saída do integrador.

Exercício 3

1. Qual é a finalidade essencial de um diferenciador?
2. Faça um esboço da forma de onda de saída de um diferenciador para cada uma das formas de entrada apresentadas.

4. Um circuito RC só pode ser considerado um diferenciador se:
   • A saída for tomada sobre o resistor.
   • A constante de tempo RC for pequena em relação a largura do pulso aplicado.

As afirmativas são corretas?

Exercício 4

1. Quais são as limitações práticas do integrador e diferenciador passivos?
2. Desenhe um esboço da forma de onda de saída para cada uma das formas de onda de entrada, tomando como referência o circuito colocado a seguir.

a.

b.

c.

3. Com que finalidade se acrescenta, na prática, um resistor em paralelo com o capacitor no integrador com A0?
4. O que é um “detector de bordas”?
5. Desenhe o circuito básico de um diferenciador com A0.

Comprovação da integração

e diferenciação

Objetivos

• Verificar o funcionamento do circuito RC como integrador e diferenciador.
• Verificar o funcionamento do integrador e diferenciador com amplificador operacional.

Equipamentos

• Gerador de funções;
• Osciloscópio duplo traço;
• Fonte de alimentação simétrica -12V; 0; +12V.

Material necessário

• Resistores
  • R 1 , R 3 - 10 Ω k 5% 1/4W
  • R 2 - 1kΩ 5% 1/4W
• Capacitores
  • C 1 - 220nF x 250V
  • C 2 - 2,2nF x 250V
• Semi condutores
  • IC 1 - amplificador operacional
• Diversos
  • S 1 - chave liga-desliga

Integrador RC

1. Monte o circuito da figura abaixo. Posicione S 1 para “desligada”.
2. Ligue o gerador de funções e ajuste para onda quadrada, 2kHz.
3. Conecte o gerador de funções à entrada do circuito.
4. Conecte o canal 1 do osciloscópio à entrada do circuito e ajuste a tensão de saída do gerador para 5Vpp. Use o osciloscópio ajustado conforme segue:
   • Canal 1
     • seletora de ganho vertical - 5V/div.
     • ajuste fino de ganho vertical - calibrado
   • Sincronismo
     • modo de sincronismo - automático
     • fonte de sincronismo - canal 1
   • Horizontal
     • chave seletora da base de tempo - 220μs/div.
     • ajuste fino da base de tempo - calibrado.
5. Posicione a projeção do sinal de entrada na metade superior da tela.
6. Prepare o canal 2 do osciloscópio conforme segue:
   • Chave seletora de ganho vertical - 200mV/div.
   • Ajuste fino da base de tempo - Calibrado
7. Conecte o canal 2 do osciloscópio na saída do circuito.

15. Compare os resultados das linhas 2 e 1. O tempo de duração dos pulsos diminuiu para a metade? Justifique.

A tensão de saída diminuiu? Quanto?

16. Compare as linhas 2 e 3 da tabela. O tempo de duração dos pulsos aumentou? Quanto?

O que aconteceu com a tensão de saída?

Considerando que a tensão de entrada foi mantida em 6Vpp, pode-se afirmar que a tensão de saída é proporcional a duração dos pulsos de entrada? (Considere possíveis erros de medição e ajuste do gerador de funções.)

17. Ajuste a freqüência para 2kHz e a tensão de entrada para 8Vpp.
18. Complete a linha 2 da tabela abaixo.

Freqüência = 2kHz 1 VENT = 4Vpp VSAÍDA = _________________ mV (^2) VENT = 8Vpp VSAÍDA = _________________ mV 3 VENT = 12Vpp VSAÍDA = _________________ mV

19. Complete as linhas restantes da tabela (item 18). Considerando que na tabela (item 18) a freqüência foi mantida fixa, que relação existe entre tensão saída e tensão de entrada?

Com base nas duas tabelas (item 11 e item 18) pode-se afirmar que a tensão de saída do integrador é proporcional ao tempo de duração dos pulsos e à tensão de entrada?

20. Diminua a freqüência para 300Hz. Reajuste o osciloscópio, canal 2, para poder observar a forma de saída. O circuito ainda se comporta como integrador perfeito? Por quê?
21. Ajuste o gerador de funções para f = 2kHz, 8Vpp de saída.
22. Ligue a chave S 1 , conectando a carga do integrador e observe a forma de onda de saída. A ligação da carga altera os valores da tensão de saída do circuito?

O circuito diferenciador funciona como um “detector de bordas”?

7. Varie a tensão fornecida pelo gerador de funções, observando a tensão de saída. A amplitude da “agulha” é proporcional a tensão de entrada?
8. Varie a freqüência, ± 1kHz em torno das 5kHz iniciais. A forma de saída continua sendo uma “agulha”?
9. Ajuste a freqüência do gerador para 10kHz. A forma de saída se alterou significativamente?

O circuito ainda pode ser considerado um diferenciador perfeito?

Integrador com amplificador operacional

1. Monte o circuito da figura abaixo e posicione S 1 para “desligada”.
2. Ajuste a fonte simétrica para +12V; 0; -12V e conecte ao circuito. Não esqueça de conectar o terra da fonte ao terra do circuito.
3. Conecte o gerador de sinais ajustado para 4Vpp, 5kHz, onda quadrada à entrada do circuito.
4. Conecte os canais 1 e 2 do osciloscópio respectivamente na entrada e na saída do circuito.
5. Ajuste o osciloscópio de forma que seja possível observar simultaneamente as formas de entrada e saída.
6. Registre as formas de onda observadas na tela abaixo.