Eletronica Digital e analogica com enfase em engenharia, Exercícios de Eletrônica

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ELETRÔNICA:

Amplificadores

Operacionais

ATIVIDADE DE APRENDIZAGEM ORIENTADA

WESLEY MAIA

FACIT | Engenharia

Orientações Gerais

1. A lista de exercícios é individual.

2. Todos os cálculos deverão constar na lista, mesmo que o aluno utilize outro recurso computacional para a solução dos exercícios, caso contrário a mesma não será avaliada.
3. A resolução deverá ser feita neste material, caso contrário o trabalho terá sua nota final decrementada de dois pontos.
4. A lista de exercícios deverá ser entregue grampeada e com as páginas organizadas conforme a ordem numérica das mesmas, caso contrário o trabalho terá sua nota final decrementada de dois pontos.
5. Impressão dos programas desenvolvidos para as simulações, incluindo os resultados e gráficos obtidos, com suas respectivas interpretações, caso contrário o trabalho terá sua nota final decrementada de dois pontos. Faculdade de Ciência e Tecnologia de Montes Claros Atividade de Aprendizagem Orientada Nº 3 Profº: Wesley Oliveira Maia Disciplina: Eletrônica Nome: Tempo da atividade: Curso: Engenharia Data da entrega: _____/_____/_____ Valor: 5 pontos Resultado obtido:

4. Calcule a tensão de saída de um amplificador não-inversor, mostrado na figura abaixo, para um Vin = 1,5V.
5. Para o circuito mostrado na figura abaixo, determine o valor dos resistores R1 e R2 para que o mesmo funcione de acordo com a seguinte equação: VA  3,5 V (^) I 2,
6. Calcule a tensão de saída de um amplificador somador com amplificador operacional para as seguintes tensões de entrada: V1=2V; V2=1,5V; V3=5V. R 1 U 1 1k Ω R 2 10k Ω Vin Vo ut R 3 1k Ω U 1 V VI R 3 +15V^ 20k Ω R 1 R 2 VA R 1 U 1 1k Ω R 4 3k Ω V 1 Vo ut R 2 1k Ω R 3 1k Ω V 2 V 3 R 5

7. Qual é a faixa de ajustes de ganho de tensão no circuito mostrado na figura abaixo?
8. O comparador regenerativo é comumente utilizado em aplicações de comparação cujo sinal de entrada apresenta forte interferência ou ruído. Para o circuito mostrado na figura abaixo, determine a forma de onda de saída. Considere que o amplificador operacional está sendo alimentado por uma fonte simétrica de ±15V. R 1 U 1 1k Ω R 2 50k Ω Vin Vo ut 50% R 3 Ke y = A 10k Ω R 1 U 1 10k Ω R 2 10k Ω Vin Vo ut R 3 5k Ω

11. Calcule os valores de tensão nos pontos VA, VB, VC e VD. U 1 R 1 10k Ω R 2 20k Ω Vin Vo ut Vin R 3 5k Ω R 4 10k Ω U 2 +1V -2V VA Vin -2V R 5 10k Ω D 1 10 V R 6 10k Ω R 7 100k Ω U 3 R 8 100k Ω VB VC VD

13. A empresa Short Circuit desenvolve e implementa soluções na área de acionamento de máquinas de indução. No momento, o seu departamento de engenharia está envolvido no desenvolvimento de um sistema para monitoramento em tempo real do consumo de energia de uma máquina de indução trifásica. Para isto, é preciso fazer medições de corrente de cada uma das fases do motor. O sensor selecionado para este projeto foi o LEM 55 - P, cujas principais características são apresentadas a seguir: Conforme é informado no datasheet , o sensor LEM 55-P funciona por efeito Hall e o sinal de saída é disponibilizado na forma de corrente. Este sinal deverá ser condicionado e enviado para um microcontrolador ATmega 328P para que seja feita a conversão analógica- digital do mesmo. Projete o circuito de condicionamento e simule para validar o funcionamento do mesmo. Dados:
    • Conversor analógico-digital do microcontrolador ATmega 328P: 0 ~ 5V;
    • Corrente nominal do motor trifásico: 5A;

14. Dado o circuito mostrado na figura abaixo, determine o tipo de filtro, calcule a frequência de corte ( fc ) e esboce o diagrama de Bode do mesmo. Diagrama de Magnitude Diagrama de Fase R 3 U 1 795.7 Ω R 2 10k Ω V in Vo ut R 1 10k Ω C 2uF

16. (ENADE2011) No seu primeiro dia de trabalho em uma fábrica de papel, um engenheiro é convocado para substituir o sistema de controle analógico do motor principal da bobinadora por um digital. Entre os diagramas elétricos que o fabricante forneceu, na época da compra do equipamento, o engenheiro encontrou o detalhe do controlador, mostrado na figura abaixo. Trata-se de um controlador Proporcional- Integral, cujos ganhos Kp (proporcional) e Ki (integral) são, respectivamente, iguais a: A) 10 e 1 B) 10 e 10 C) 10 -^1 e 1 D) - 10 e - 102 E) - 102 e - 108
17. (ENADE2011) Deseja-se utilizar um amplificador somador para fazer a conversão analógico- digital (A/D). O circuito deve aceitar uma entrada de 3 bits com palavra binária A 2 A 1 A 0 , em que A 0 , A 1 e A 2 podem assumir os valores 0 ou 1, fornecendo uma tensão de saída analógica V 0 proporcional ao valor de entrada. Cada um dos bits da palavra de entrada controla as chaves correspondentemente numeradas. Por exemplo, se A 2 é 0, então a chave S2 conecta o resistor de 10k ao terra; caso contrário, a chave S2 conecta o resistor de 10k ao terminal +5V da fonte de alimentação. Na situação apresentada, o valor de Rf para que a saída V 0 do conversor varie de 0 a - 7 V é igual a: A) 4,1 Ω B) 5,6 k Ω C) 8,0 k Ω D) 98,0 k Ω

E) 245,0 Ω

II. SIMULAÇÕES

1. Simule o circuito mostrado no exercício 12 e compare os resultados obtidos por meio dos cálculos e por meio da simulação.
2. Simule o circuito mostrado no exercício 13 e compare os resultados obtidos por meio dos cálculos e por meio da simulação.
3. Simule o circuito mostrado no exercício 14 e compare os resultados obtidos por meio dos cálculos e por meio da simulação.
4. O sensor LM35 é utilizado para fazer medições de temperatura e segundo o datasheet do mesmo, possui um range de operação de - 55°C a 150°C, com um fator de escala linear de 10mV/°C. Considere que este componente está sendo empregado num circuito para medições de temperatura na faixa de 0 °C a 7 0°C e que é preciso utilizar toda a faixa de conversão do conversor analógico-digital do microcontrolador ATMega 328P (0~5V). Implemente o circuito de condicionamento do sinal utilizando amplificadores operacionais.