Projetos com Amplificadores Operacionais
3) Projete um circuito cuja saída seja uma onda quadrada com amplitude fixa. Esta onda deve ter valor máximo de 5 V e mínimo de 0 V . Utilize Amp Ops, uma fonte senoidal de amplitude 15 V e frequência de 1 Hz e resistores/potenciômetros/capacitores que achar necessário.
3) Projete um circuito cuja saída seja uma onda quadrada com amplitude fixa. Esta onda deve ter valor máximo de 5 V e mínimo de 0 V . Utilize Amp Ops, uma fonte senoidal de amplitude 15 V e frequência de 1 Hz e resistores/potenciômetros/capacitores que achar necessário.
Passo 1
O enunciado pede um circuito que transforme uma senoide de amplitude
,V e frequência 1 Hz numa onda quadrada com nível alto em 5 V e nível baixo em 0 V. O conteúdo central é usar um amplificador operacional como comparador de sinal (threshold em 0 V) alimentado em 0–5 V, mais um divisor resistivo para atenuar a senoide de
,V para algo dentro da faixa de entrada do amp-op.
Passo 2
Projetamos um divisor resistivo para obter na entrada do comparador uma tensão
onde
,V. Queremos
,V em
, pois assim a comutação ocorre em
V nos terminais do amp-op alimentado 0–5 V. Logo
Por exemplo, escolhemos
de modo que
Passo 3
Alimentamos o amplificador operacional com
,V e
,V (usando um modelo rail-to-rail) para que a saída sature exatamente em 0 V e 5 V.
Ligamos o comparador simples assim:
Ligamos o comparador simples assim:
- Entrada não-inversora (
) recebe a tensão atenuada . - Entrada inversora (
) vai ao terra (0 V).
Dessa forma, sempre queo amp-op satura em +5 V e quando satura em 0 V, gerando a onda quadrada desejada.
Passo 4
(Opcional) Se quiser imunidade a ruídos na região de comutação, pode inserir realimentação positiva para histerese: p. ex. um resistor de feedback
de saída para a entrada
em série com o divisor, definindo limiares de disparo pequenos. Mas para 1 Hz isso normalmente não é necessário.
Resposta
Use um divisor resistivo
,
para atenuar
,V em
,V. Alimente um amp-op rail-to-rail em 0–5 V e configure-o como comparador: entrada
em
, entrada
em 0 V. A saída será uma onda quadrada de 0 V a 5 V a 1 Hz.