Mario Pinheiro
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Temos zero volt na entrada “não inversora” (ligado à massa), o que fará com que a tensão na entrada “inversora” também seja de zero volt (tem realimentação negativa). Como temos uma média de entrada de +2V, haverá uma queda de tensão de 2V sobre R1 e 8V de queda em R de 40k, gerando na saída do operacional de -8V, sendo essa a tensão média (-8Vdc).
Com a entrada de sinal, teremos uma elevação de 4Vp, passando a tensão de +2V para +6V, ficando uma queda de 6V sobre R1, gerando 24V (4 vezes mais) de queda sobre o resistor de 40k, chegando a tensão de -24Vp.
Quando o sinal de entrada chega ao pico negativo, a tensão média de +2V, cai 4Vp, ficando com -2V. Isso gerará uma queda de 2V sobre R1 e 4 vezes mais de queda sobre R de 40k, ficando com 8V, que elevará a saída do operacional para +8V. Assim, teremos uma variação de sinal de -24V até +8V, resultando em 32Vpp. Como não tivemos distorção do sinal, poderemos considerar a tensão média de -8Vdc como a correta.
Um grande abraço. Mário PinheiroVemos que o sinal na entrada, varia de -0,5V (pico máximo positivo) e -3,5V (pico máximo negativo), ou seja, a tensão de entrada sempre está negativa. Com isso a saída do operacional sempre será levada para o potencial positivo, mas no máximo até +0,6V, pois o diodo D1 será polarizado, e manterá a tensão da entrada “inversora” em zero volt.
Um grande abraço. Mário PinheiroTemos uma entrada com um nível médio de 1V e uma onda que possui 4Vpp, ou seja, 2Vp positivo e negativo. Desta forma, soma-se ao 1V de média inicialmente um pico positivo de +2V, que resulta em +3Vp e subtraindo -2Vp de +1V de média, resultará em -1Vp. Assim, temos uma variação do sinal que vai de -1V à +3V (4Vpp). Assim, pegando o primeiro semiciclo que atinge +3V, teremos uma queda de tensão de 3V sobre R1, o que provocará uma queda de 9V sobre R2 (3k), levando a saída a uma tensão de -9Vp. No semiciclo seguinte de -1Vp, haverá uma queda de tensão de 1V sobre R1 e 3V sobre R2, levando a saída do operacional a +3Vp. Assim teremos na saída uma amplitude de 12Vpp (-9Vp a +3Vp). Agora calculando a média eficaz em cada um dos ciclos, teremos para -9Vp a tensão de -6,36V eficazes e para a tensão de +3Vp a tensão eficaz de +2,12V. Somando (ou subtraindo) estas duas tensões teremos -4,24V que dividindo por 2 resultará em -2,12Vdc.
Um grande abraço. Mário PinheiroConsiderando que temos uma tensão média do sinal em 2V, podemos dizer que haverá uma queda de tensão de 2V sobre R1, pois a tensão da entrada “inversora” tenderá a ficar com zero volt. Assim, quando a tensão de saída tender a cair o diodo D1 ficará polarizado em com isso haverá -0,6V na saída do operacional, o que manterá a entrada “inversora” em zero volt. Veja que a amplitude máxima negativa do sinal, será somente 0,9V abaixo dos 2V indicados como médios. Isto significa dizer que a tensão do lado esquerdo de R1 chegará a uma tensão de +1,1V no pico negativo do sinal. Desta forma, ainda a saída do operacional, manter-se-a com -0,6V o que garante 0V na entrada “inversora”. Veja que o semiciclo positivo do sinal, não alterará a tensão de -0,6V que está saindo do operacional. Desta forma a média de tensão será de -0,6V e não teremos variação na saída, sendo esta de 0Vpp.
Um grande abraço. Mário Pinheirocomo o resistor de realimentação é 10 vezes maior, haverá uma queda neste de 20V, o que será limitado pela tensão de alimentação, levando a saída a uma tensão de -12V.
Temos um sinal na entrada que está variando de 4,2V até 1,8V, ou seja, sempre está positiva. Com isso a tensão de saída deverá ficar sempre abaixo da massa. Para sabermos quanto é isso, podemos dizer que a tensão de saída do operacional deverá cair até -0,6V, sendo que o diodo D2 será polarizado e manterá a tensão da entrada “inversora” em zero volt. Assim a saída manter-se-a constantemente em -0,6V, sem nenhuma variação na saída.
Um grande abraço. Mário PinheiroSe temos uma tensão média de -1V, a tensão de saída do operacional será forçada a subir. Para isso, haverá uma queda de tensão de 1V, pois a tensão da entrada “inversora” deverá se manter com zero volt. Isso provocará uma queda de tensão de 6V sobre o resistor de realimentação e com isso a tensão média de saída será de +6V. Quando considerarmos a variação presente no lado esquerdo de R1, que é de 2Vpp, teremos zero volt de pico mais positivo e -2V de pico negativo. Com zero volt do lado esquerdo de R1, teremos uma queda de zero volt sobre R1 e claro o mesmo ocorrerá sobre o resistor de realimentação e na saída teremos zero volt. Mas quando o sinal chegar a -2Vp, teremos uma queda de 2V sobre R1 e uma queda total de 12V sobre o resistor de realimentação, o que daria na saída uma tensão de pico de +12V. O problema é que a tensão de alimentação é de +10V o que permitirá a variação do sinal até aí. Assim, teremos uma variação que vai de zero volt até +10V, o que resultará em +10Vpp. Se considerarmos agora que temos uma variação de 10Vpp, bastaria dividir por 2 para ter a tensão média que seria de +5Vdc (não +6Vdc). Agora, como há um ceifamento na forma de onda senoidal no lado de cima, significa que a média eficaz de +6V até +10V, será quase uma quadrada, gerando uma eficaz de praticamente 4V. Assim, a média DC será pouco maior que +5Vdc gerando aproximadamente +5,5Vdc.
Um grande abraço. Mário PinheiroExatamente!!!
Um grande abraço. Mário PinheiroVeja que deve notar as diferenças na estrutura de montagem do amplificador operacional:
REALIMENTAÇÃO NEGATIVA = é feita quando desejamos transformar o operacional em um amplificador classe A ou coisa parecida.
REALIMENTAÇÃO POSITIVA = é feita quando desejamos fazer um oscilador (incrementar a variação do circuito) ou fazer schmitt trigger, que é o caso dessa questão.
Em um schmitt trigger não há meias tensões, ficando a saída na fonte de alimentação ou no negativo- terra.
Um grande abraço. Mário PinheiroVocê realmente teria razão, mas você deve considerar que uma tensão de 0,9V produziria a alteração na saída.
Um grande abraço. Mário PinheiroO Nível Inferior de Disparo, será encontrado quando a tensão da entrada “não inversora” estiver levemente abaixo da tensão de +6V. Assim deveremos ter uma queda de pouco mais de 6V sobre R4. Como R1 é 1,5 vezes menor, deveremos ter uma queda neste de 4V. Como devemos ter um pouco menos de +6V na entrada “não inversora” e subtraindo os 4V de queda em R1, teremos como NID uma tensão de 2V ou pouco menos, como 1,9V.
Um grande abraço. Mário PinheiroVeja que se subir 2V do lado esquerdo de R1 não fará diferença alguma, pois a saída do operacional já está em nível alto. Novamente destaco que o circuito aqui funciona com realimentação positiva e deverá observar a tensão da entrada “inversora” que é de +6V. Quando a tensão da entrada “não inversora” cair pouca coisa abaixo de +6V (5,99V) e para isso a tensão do lado esquerdo de R1 deve ficar abaixo de 2V, haverá a queda na tensão de saída e a realimentação positiva fará a tensão da entrada “não inversora” cair mais ainda, mantendo a tensão em nível baixo.
Um grande abraço. Mário PinheiroVeja que o NID deste circuito na entrada “não inversora” deverá ser de 5,9V, e isso gerará uma queda de 6,1V sobre R4. Pegando esta queda de tensão e dividindo por 1,8x (diferença entre R4 e R1), dará a tensão de 3,4V que será a queda sobre R1. Agora subtraindo os 5,9V – 3,4V dará 2,5V que será o NID. É claro que o cálculo está baseado em termos 5,9V no entrada “não inversora”, mas a mudança ocorrerá quando tivermos 5,99V, o que determinará para o NID a tensão de 2,6V.
Um grande abraço. Mário PinheiroSim, é a segunda opção calculada por você.
Grande abraço. Mário PinheiroVocê tem uma tensão de saída no operacional com zero volt e o resistor R4 e R1 que receberá a tensão de NSD (Nível Superior de Disparo). Como a tensão na entrada “inversora” é de +6V, necessitaremos de uma tensão na entrada “não inversora” pouco acima desta. Assim, calcularemos 6,1V sobre R4 e como este é 1,1 vezes maior do que R1, a queda de tensão sobre R1, deverá ser 10% a menos de 6V (ou seja 5,4V), resultando em uma tensão de 11,5V em NSD para que haja a mudança da saída do operacional.
Um grande abraço. Mário PinheiroSua conclusão está correta… parabéns!
Um grande abraço. Mário Pinheiro
