Eletr

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Eletrônica IIHélio Marques
Sobrinholthmarx_at_linuxtech.com.brgt
Engenharia Elétrica - 6o período
http//linuxtech.com.br/downloads
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Horários das aulas

• Segunda feira
• 1900 às 2040
• Quarta feira
• 1900 às 2040

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Programa

• Amplificadores operacionais
• Aplicações lineares e não lineares
• Realimentação de amplificadores
• Resposta em frequência, osciladores
• Estabilidade e instabilidade

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Introdução - Revisão
Entidades eletro-eletrônicas

• Resistência
• Em ?.m ou Ohm.m a 20oC
• Capacitância
• Em Farad, F
• Indutância
• Em Henry, H

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Revisão Números Complexos
6
Impedância complexa
7
Impedâncias
ZR ZL ZC
8
Impedâncias
9
Associação de resistores

• Série
• Paralelo

?
10
Associação de capacitores

• Série
• Paralelo

?
11
Capacitâncias em série e paralelo
12
Associação de indutores

• Série
• Paralelo

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Circuitos mistos
Calcule a corrente i f 60Hz R 300 L
4H C 20uF
Calcule a corrente i f 60Hz RC 300O RL
200O L 4H C 20uF
14
Sinais analógicos e digitais
15
Transformadores
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Sensores e Transdutores

• Sensores
• Dispositivos que detectam magnitudes ou quimícas
  
• Variáveis de instrumentação
• Temperatura, luminosidade, pressão, distância,
  aceleração, força,
• inclinação, humidade,
• Transdutor
• Recebe um sinal e o restransmite
• Transforma um tipo de energia em outro
• Exemplos
• Alto-falante, Antena, Fotocélula, microfone,
  Termômetro, Termopar, Dínamo, Estensômetro, ...

17
Estensômetro

• Medida de deformações de corpos
• Resistência elétrica varia com a deformação

18
Luxímetro
19
Como funciona ?

• Fasímetro

• Medidor de pH

• Densímetro

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pH

• Potencial de hidrogênio
• O termo pH foi introduzido, em 1909, pelo
  bioquímico dinamarquês Søren Peter Lauritz
  Sørensen (1868-1939)
• Acidez, Neutralidade ou Alcalinidade
• Medidor milivoltimetro
• Erros na ordem de 0,01 unidades de pH

21
(No Transcript)
22
Como funciona ?

• Medidor de temperatura

• Medidor de vazão

• Tensão

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Diodo - Curva característica
24
Capacitância de um diodoem altas frequências
25
Resposta em 60Hz
26
Resposta em frequência
60Hz
1kHz
27
Resposta em frequência
10kHz
100kHz
28
Resposta em frequência
1MHz
10MHz
29
Amplificador operacionalSímbolo e pinagem
30
Amplificador OperacionalEntrada e Saída
31
Diagrama esquemático do 741
32
Parâmetros típicos do AMPOP
33
Curva característica
Característica de transferência típica de um
Amplficador Operacional
34
Amplificação
35
Amplificador
36
Seguidor de tensão
37
Schmitt Trigger
Comparador com histerese
U sinal com ruidos A Comparador B
Saida do schmitt trigger
38
Schmitt Trigger usando CI 555
39
Circuito integrado 555
40
Estrutura interna do 555
41
Schmitt Trigger
42
Comparador
43
Comparador com histerese e inversor
Histerese V1 - V2
44
Ver vídeo Oscilator-histerese.mpeg
45
Resposta em frequência
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Fotodiodo
47
Fotodiodo - funcionamento
48
Fototransistor
49
Capacitância parasítica

• Capacitância inerente a qualquer circuito
• John Miller, 1920
• Proximidade dos campos elétricos dos componentes
• Transistores, diodos, indutores,
• Efeito em altas frequências

Z é uma impedância capacitiva.
50
(No Transcript)
51
(No Transcript)
52
Circuitos ressonantes
F em Hz L em Henry C em Farad
53
Circuito ressonante
Ver vídeo Circuito ressonante.mpeg
54
Cálculos
55
Qualidade
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Classes de Amplificadores
57
Cálculo de circuitos com AMPOP
58
Considerações
Operando na faixa linear!
59
Recalculando
60
Regras para cálculo de AMPOP!

• Nenhuma corrente entra ou sai das entradas.
• Qualquer tensão em uma entrada tambem estará na
  outra entrada.
• Se a tensão de saida e maior que a da fonte, a
  regra 2 não se aplica.Recalcule da saída para a
  entrada.
• E, obviamente Lei de ohm e Leis de Kirchhoff

61
Cálcular I0 e V0
62
Solução
63
Calcular a saída V0
64
Solução
e
Como VB VA
Assim
Logo
65
Exercício

• Cálculo de AMPOP amplificador inversor

66
Solução
67
Exercício

68
Solução

69
Exercício
a) Projetar um circuito com AMPOP que produza uma
entrada igual a
b) Escreva uma expressao para a saída e esboce
sua forma de onda quando
c) Calcular o valor eficaz total da tensao de
saida VO
70
Solução
Calculo de R1, R2 e R3
71
Cálculo do RC
72
Expressão para saída
Valor eficaz
73
O circuito com o AMPOP projetado
74
Exercício
Determinar a tensão de saída V0
75
Solução
76
Exercício
Determinar a tensão de saida V0
77
Solução
Amplificador 1
Amplificador 1
78
Exercício
Calcular a tensão de saída do circuito a seguinte
79
Solução
80
Configurações básicas
81
Amplificador Somador
82
Amplificador Diferencial
83
Amplificador em ponte
Amplificador de sinais de transdutores em ponte.
84
Diferenciação
Ganho em qualquer frequência f
85
Integração
Ganho em qualquer frequência f
86
Integrador ideal x real
87
Integrador prático
Chave S na posição 1 Entrada é 0. Capacitor é
carregado. Chave S na posição 2 Conectado como
integrador. Saida V ? v(t)dt
88
Diferenciação
Ganho
89
Subtração e Adição
90
Conversor de corrente-tensão
91
Computador Analógico
Oregon State College Electronic Analog Computer
(OSCEAC) - 1957
92
Computação Analógica
93
Filtros Ativos
Passa baixa
Passa alta
Passa banda
94
Filtro passa baixa

• Aproximação do filtro ideal
• Pn(s) e um polinômio dos zeros no plano esquerdo

95
Filtro butterworth

• Aproximaçao do filtro

Com S j?
96
Polinômios Butterworth normalizados
97
Filtro de segunda ordem
Filtro de primeira ordem
98
Resposta em frequência
99
Prototipo do filtro ativo
100
Passa baixa de segunda ordem
101
Passa baixa de primeira ordem
102
Filtro Butterworth de 4a ordem corte em 1KHz
Cascata de 2 filtros de segunda ordem
Da tabela de polinômios normalizados !
Da equição o Amplificador Operacional
Arbitrariamente escolhemos R1 10KO Av1
2.235 R1 12.35 KO Av2 1.152 R2 1.520
KO R2 10KO Para satisfazer o corte de 1kHz
Usando R 1KO ? C 0.16uF
103
Filtro Butterworth de 4a ordem corte em 1Khz
104
Filtro de rejeição de banda
105
Filtros ativos ressonantes
A0 e o ganho do Amplificador Operacional.
106
SubstituindoFunção de transfêrencia do filtro
Butterworth
Magnitude e fase
107
Caracteristicas da banda passante
108
Filtro ativo ressonante sem indutância
109
Amplificador de áudio
110
Pré amplificador modular
111
Lista de componentes (1/1)
P1______________47K Log. Potentiometer (twin
concentric-spindle dual gang for
stereo) R1,R2,R4________100K 1/4W Resistors
R3,R14______560R 1/4W Resistors
R5______________1K 1/4W Resistor
R6,R7,R10______10K 1/4W Resistors
R8,R9___________22K 1/4W Resistors
R11________68K 1/4W Resistor R12_____________1K5
1/4W Resistor R13_____________12K 1/4W Resistor
C1______________1µF 63V Polyester Capacitor
C2,_100pF 63V Polystyrene or Ceramic Capacitors
C4_______________47nF 63V Polyester Capacitor
C5_______22nF 63V Polyester Capacitor
C6_________220pF 63V Polystyrene or Ceramic
Capacitor C7,C10______________100nF 63V
Polyester Capacitors C8,C11___________4µ7 25V
Electrolytic Capacitors C9,C12___2200µF 25V
Electrolytic Capacitors IC1_____________________
____TL072 Dual BIFET Op-Amp IC2___________78L15
15V 100mA Positive Regulator IC
IC3______________79L15 15V 100mA Negative
Regulator IC D1,D2_____1N4002 200V 1A Diodes
SW1_________________DPDT Toggle Switch
SW2____________2 poles 3 ways Rotary Switch
J1,J2,J3,J5______RCA audio input sockets
J4_____________Mini DC Power Socket
112
Lista de componentes (1/2)
P1_________________________47K Log.
Potentiometer (twin concentric-spindle dual gang
for stereo) R1,R2,R4___________________100K
1/4W Resistors R3,R14_____________560R 1/4W
Resistors R5_______________1K 1/4W Resistor
R6,R7,R10___________10K 1/4W Resistors
R8,R9___________22K 1/4W Resistors
R11________________68K 1/4W Resistor
R12______________1K5 1/4W Resistor
R13_________________12K 1/4W Resistor
C1_______________1µF 63V Polyester Capacitor
C2,C3______100pF 63V Polystyrene or Ceramic
Capacitors
113
Mais Análise de Circuitos comAmplificadores
Operacionais
114
Amplificador inversor
115
Amplificador não inversor
116
Testador de Conectividade
117
(No Transcript)
118
(No Transcript)
119
(No Transcript)
120
(No Transcript)
121
(No Transcript)
122
AMPOP em circuitos digitais
123
AMPOP em circuitos digitais
124
Regulador de tensão automotivo
125
Gerador de som de chuva
126
Termômetro Digital
127
Buffers
128
Amplificador de potência
129
Amplificador Logarítmo
130
Amplificador Logarítmo cont.
131
Simulação
132
Oscilador com realimentaçao positiva
133
Oscilador RC
134
Oscilador RC com deslocamento de fase
135
Oscilador RC - calculos
136
Oscilador básico com transistor
N estágios RC
137
Oscilador Hartley com transistor
138
Oscilador Hartley com AmpOp
139
Gerador de funções
140
Alimentação a partir da fonte
141
Uso do AmpOp
142
Amplificador de isolação
143
Conversão Tensão-Corrente
144
Sample and Hold - 1
145
Sample and Hold - 2
146
Conversor A/D
147
Conversor A/D
148
Controle de processos
149
Conversor D/A
150
Razão de potência x decibel
2 x P 3dB 10 x P 10dB 1000 x P
30SB
151
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