Universidade Federal do MaranhaoDepartamento de Engenharia Eletrica

Curso de Graduacao em Engenharia EletricaLaboratorio de Eletronica II

Jefferson William C. de OliveiraCod:.2010025230

Compensacao da barreira de potencial de diodo com Amp. Operacional

Relatorio 3

Sao Lus2015

Jefferson William C. de OliveiraCod.:2010025230

Compensacao da barreira de potencial de diodo com Amp. Operacional

Sao Lus2015

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Conteudo

1 Introducao 4

2 Objetivos 4

3 Materiais utilizados 4

4 Desenvolvimento 54.1 Circuito retificador de meia onda . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54.2 Detector de pico ativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64.3 Circuito limitador ativo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84.4 Circuito grampeador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

5 Conclusao 11

6 Referencias bibliograficas 12

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1 Introducao

Este relatorio apresenta os resultados do experimento 3, o qual foi realizado seguindo a sequencia

logica do roteiro da aula pratica correspondente. Neste experimento foi estudado o funcionamento de

alguns circuitos eletronicos nao lineares.

O roteiro da aula pratica nos apresentou 4 circuitos nao lineares, a primeira parte do experimento

consistiu de usarmos a teoria aprendida em sala de aula para calcularmos o valor e a forma de onda do

sinal de sada dos circuitos.

Apos esta etapa, foi usado o software Multisim para simular os circuitos, e depois uma comparacao

entre os resultados.

2 Objetivos

Confirmar experimentalmente, o princpio basico de funcionamento de alguns circuitos eletronicos nao

lineares com diodo otimizado por amplificador operacional.

3 Materiais utilizados

Computador pessoal;

Software Multisim v13.0

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4 Desenvolvimento

4.1 Circuito retificador de meia onda

A figura (1) mostra um circuito retificador de meia onda, neste caso, o grafico da tensao na carga VL

possui somente o ciclo positivo.

Figura 1: Circuito retificador de meia onda

Considerando que o valor de pico na tensao na carga e de 1 V, o valor de pico da tensao senoidal de

entrada tambem e de 1 V. O mesmo vale para o caso da tensao de pico da carga iigual 100 mV, a tensao

de pico do sinal de entrada e de 100 mV. Na figura (2) temos o circuito retificador de meia onda feito no

Multisim, e na figura (3) a forma de onda da tensao de sada dete circuito.

Figura 2: Tensao na carga retificador de meia onda com diodo polarizado inversamente

Invertendo-se a polaridade do diodo da figura (1) ele comecou a conduzir apenas no semi-ciclo negativo

da tensao de entrada, e a forma de onda de VL e mostrado na figura (4).

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Figura 3: Tensao na carga retificador de meia onda com diodo polarizado inversamente

Figura 4: Tensao na carga retificador de meia onda com diodo polarizado inversamente

4.2 Detector de pico ativo

Colocando-se um capacitor eletroltico em paralelo com a carga obtivemos o detector de pico ativo da

figura (5).

Figura 5: Grafico do sinal de sada do circuito.

Considerando que VP = 1V , f = 1Khz e C = 0.47F , a tensao media na carga e dado pela expressao

(1)

VM =2fRLCVP1 + 2fRLC

. (1)

Entao,

VM =2 103Hz 104 0.47 106F

1 + 2 103Hz 104 0.47 106F = 0.904V.

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Para uma tensao de pico de entrada igual a 100mV, o valor de VM e de 90.384 mV.

A figura (6) mostra o circuito detector de pico ativo simulado no Multisim.

Figura 6: Detector de pico ativo simulado no Multisim

O grafico da tensao de sada deste circuito e apresentado na figura (7).

Figura 7: grafico do sinal de sada do circuito.

O diodo no circuito (5) foi invertido e o grafico do sinal de sada e mostrado na figura (8).

Figura 8: grafico do sinal de sada do circuito.

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4.3 Circuito limitador ativo

O circuito limitador ativo e mostrado na figura (9), uma tensao de pico de 1 V e aplicado a entrada

e a tensao de referencia e de 0.7 V .

Figura 9: Circuito limitador de tensao ativo.

A tensao de sada e escrita como

vo =

{vi para vi < Vref

vref para vi > Vref

Na figura (10) e mostrado o grafico da tensao de sada gerado no Multisim. Podemos ver que a tensao

sofreu um corte na altura da tensao de referencia.

Figura 10: Grafico do sinal de tensao na carga.

Para uma tensao de pico igual a 100 mV, ajustamos a tensao de referencia para 40 mV e obtermos a

forma de onda da figura (11).

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Figura 11: Grafico do sinal de tensao na carga.

4.4 Circuito grampeador

A figura (12) mostra o esquema de um circuito grampeador.

Figura 12: Circuito grampeador.

A tensao de entrada e vi = 0.5sen(t) V, o circuito foi simulado no multisim e o grafico da forma de

onda e mostrado na figura (13). O grafico em azul e do sinal de entrada vi.

Figura 13: Grafico do sinal de sada circuito grampeador.

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Para uma tensao de entrada vi = 50sen(t) mV, obtemos o grafico da figura (14). Neste caso, o valor

da capacitancia foi aumentado C = 100F para diminuir as distorcoes no sinal de sada.

Figura 14: Grafico do sinal de sada circuito grampeador.

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5 Conclusao

Neste experimento foi observado o funcionamento de alguns circuito eletronicos nao lineares. Os

circuitos foram preparados no Multisim, simulados e foram geradas as respectivas formas de onda para

as tensoes de sada.

O primeiro circuito foi o retificador de meia onda, onde o sinal de sada estava de acordo com o

esperado, mostrando o diodo conduzindo apenas quando a tensao e positiva. Logo em seguida o diodo

foi invertido e a forma de onda desta vez nos mostrou que o diodo passou a conduzir apenas quando a

tensao de entrada era negativa.

Os circuitos limitador de tensao, detector de pico e grampeador tambem foram simulados e tiveram

seus graficos para o sinal de sada mostrados. O funcionamento deles foi como o esperado, apenas o

circuito grampeador apresentou uma distorcao no sinal de sada quando se diminuiu a tensao de entrada

de 0.5V para 50mV . neste caso, foi necessario aumentar o valor da capacitancia de 1F para 100F

para diminuir a distorcao.

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6 Referencias bibliograficas

GOMES, Vilemar. Guia 2 Lab. Eletronica II, 2015.

National Instruments. NI Multisim User Manual, 2009.

MALVINO, Albert Paul. Eletronica. 4 edicao. Pearson:Sao Paulo. 1997.

OGATA, Katsuhiko. Mathematical Modeling of Electrical Systems. In: Modern Control Enginee-ring. 5 edicao. Prentice Hall. 2010.

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