Mario Pinheiro
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Está pedindo qual a variação do sinal na entrada. Considerando que temos os zener´s com 2,4V, teremos que atingir 3V sobre R2 para que os diodos sejam polarizados. Como R2 é 5 vezes maior que R1, podemos afirmar que ao haver uma queda de 0,6V, atingiríamos o ponto de compressão. Mas a resposta deve ser dada em Volts pico a pico e assim, deverá haver uma queda de 0,6V para o lado positivo e também 0,6V para o lado negativo, resultando em 1,2Vpp.
Um grande abraço. Mário PinheiroO circuito de compressão é formado por R2, ZD1 e ZD2. Para sabermos à partir de que tensão os diodos passam a ser polarizados, devemos somar a tensão de um dos zener´s à tensão de polarização direta do outro zener (polarizado como diodo com 0,6V). Assim teremos uma tensão de 3V que será a tensão de limiar ou threshould para que a compressão possa funcionar. Isto significa que uma variação na saída de até +3V de pico positivo, bem como -3V de pico negativo, o circuito de proteção não funcionaria. Como o ganho de tensão para a saída é de 5 vezes, este valor de +3Vp e -3Vp, será transformada em 6Vpp que dividindo por 5 (ganho de tensão), dará 1,2Vpp na entrada que será o nível máximo permitido para que o circuito de compressão não entre em funcionamento.
Um grande abraço. Mário PinheiroÉ o que está ali na explicação e sei que é um circuito muito complexo para entender. Mas monte-o no proteus e simule, que ajudará a entender.
Um grande abraço. Mário PinheiroEste circuito possui ganho de 5 antes da atuação da compressão, ou até o sinal na entrada atingir 1,2Vpp. Nesta questão está perguntando qual será o ganho no ponto que o sinal chega na entrada a 2Vpp. Com 2Vpp geraria uma queda de tensão sobre R3 (desconsiderando R2 e diodos) de 10Vpp, levando a saída à +5V e -5V. Mas como os diodos são de 2,4V, eles serão polarizados à partir do momento que a tensão sobre R3 atinge 3V. Neste ponto, teríamos a polarização de ZD1 e ZD2, mas uma queda insignificante em R2, resultando para os diodos zener´s em uma resistência equivalente muito alta.
Caso imaginássemos que há uma queda sobre R3 de 6V, teríamos uma queda nos zener´s de 3V e também 3V sobre R2, significando que a resistência equivalente dos zener´s seriam de 25k. Desta forma, somando aos 25k do resistor R2, teríamos um valor total de 50k que em paralelo com R3 de 50k, resultaria em 2,5k que determinaria um ganho em relação ao sinal de entrada de somente 2,5 vezes, ou seja o sinal na entrada teria 4,8Vpp para uma resultante na saída do operacional de 12Vpp. Mas aqui está perguntando qual seria o ganho com uma amplitude do sinal na entrada de 2Vpp, ou seja 0,8Vpp a mais que o início da compressão.
Assim, sabemos que aplicando 4V sobre a malha da realimentação positiva, teremos 3V sobre os zener´s e 1V sobre R2. Neste caso terímaos um valor de 75ohms equivalente para os zener´s.
Chegaremos então ao cálculo que uma queda de 3,5V sobre a malha de realimentação negativa, produzirá uma queda de tensão de 3V sobre os zener´s e 0,5V sobre R2, que determinará uma resistência de 150k para os diodos, que somando-se aos 25k do R2, resultará em 175k. Colocando agora estes 175k em paralelo com 50k (R3), resultará em pouco mais de 35k de resistência equivalente para a malha de realimentação negativa. Isto significará que teremos um ganho pouco maior de 3,5 vezes.
Um grande abraço. Mário PinheiroVeja que o ganho será de 5 se considerarmos somente R1 e R3 na malha. Mas veja que à partir de 3V sobre R3, que representaria um sinal de +0,6Vp e -0,6Vp (1,2Vpp) na entrada, começaria a surgir um paralelo entre R3 e a malha R2-zeners, que começaria a diminuir o valor equivalente para abaixo de 50k e claro diminuir o ganho do amplificador operacional. Portanto, quando temos o sinal na entrada com 2Vpp, o ganho será entre 3,5 e 3,7 vezes o que resultará um uma queda de tensão 3,5V sobre a malha de realimentação e não mais de 5V. É ideal que você monte o circuito no proteus para que se faça o cálculo com mais facilidade.
Um grande abraço. Mário PinheiroÉ isso aí… o que não entendeu? Caso necessite, marque uma aula de reforço no telegram.
Um grande abraço. Mário PinheiroEste circuito possui ganho de 5, antes da atuação da compressão, ou até o sinal na entrada atingir 1,2Vpp. Nesta questão está perguntando qual será o ganho no ponto que o sinal chega na entrada a 4Vpp. Com 4Vpp geraria uma queda de tensão sobre R2 (desconsiderando R2 e diodos) de 20Vpp, levando a saída à +10V e -10V. Mas como os diodos zener´s são de 2,4V, eles serão polarizados à partir do momento que a tensão sobre R3 atinge 3V. Neste ponto, teríamos a polarização de ZD1 e ZD2, o que também geraria uma queda em R2, resultando para os diodos zener´s em uma resistência equivalente um pouco mais alta.
Caso imaginássemos que há uma queda sobre R3 de 6V, teríamos uma queda nos zener´s de 3V e também 3V sobre R2, significando que a resistência equivalente dos zener´s seriam de 25k. Desta forma, somando aos 25k do resistor R2, teríamos um valor total de 50k que em paralelo com R3 de 50k, resultaria em 2,5k que determinaria um ganho em relação ao sinal de entrada de somente 2,5 vezes, ou seja o sinal na entrada teria 4,8Vpp para uma resultante na saída do operacional de 12Vpp. Mas aqui está perguntando qual seria o ganho com uma amplitude do sinal na entrada de 4Vpp, ou seja, pouco abaixo do cálculo que fizemos anteriormente.
Assim, sabemos que aplicando 6V sobre a malha da realimentação positiva, teremos 3V sobre os zener´s e 3V sobre R2. Neste caso teríamos um valor de 25 k ohms equivalente para os zener´s.
Chegaremos então ao cálculo que uma queda de tensão pouco maior que 6V sobre a malha de realimentação negativa, produzirá uma queda de tensão de 3V sobre os zener´s e pouco mais de 3V sobre R2, que determinará uma resistência pouco menor que 25k para os diodos, que somando-se aos 25k do R2, resultará em 60k. Colocando agora estes 60k em paralelo com 50k (R3), resultará em pouco mais de 25k de resistência equivalente para a malha de realimentação negativa. Isto significará que teremos um ganho pouco maior de 2,5 vezes ou cerca de 2,7 vezes. Como o cálculo exato é complexo, pedido que faça a montagem no proteus, utilizando o operacional LM741.
Um grande abraço. Mário PinheiroConsiderando que o ganho normal do circuito (sem compressão é de 5), precisamos saber qual o nível máximo na entrada para que a variação na saída esteja próxima ou igual à tensão de fonte ou seja +12V e -12V ou 24Vpp.
Como sabemos que a variação máxima na saída será de 24Vpp, devemos fazer o cálculo com +12Vp. Neste caso, teríamos 3V sobre os diodos zeners e o restante da tensão caindo sobre R2 (9V). Como temos uma queda de 9V sobre o resistor R2 com valor de 25k, podemos afirmar que a resistência equivalente dos diodos será de 8,333k (três vezes menor), resultando em um total de 33,33k que ficará em paralelo com R3 de 50k, resultando em uma equivalência de 20k. Assim, fica definida a resistência da realimentação negativa, que será duas vezes maior que o valor de R1. Como temos 12Vp ou 24Vpp antes de atingir a distorção, podemos dizer que teremos metade desta tensão ou sinal sobre o resistor de entrada, resultando em um máximo de 12Vpp na entrada antes da distorção.
Um grande abraço. Mário PinheiroTirando o resistor R2, o circuito de realimentação fica com um ganho fixo de 5. Assim, como o sinal máximo sobre a malha de realimentação será de 24Vpp, dividindo por 5 este valor, teremos 4,8Vpp na entrada antes de começar a distorção.
Um grande abraço. Mário PinheiroCom o curto dos zener´s, teremos R2 em paralelo com R3, resultando em 16,66k de resistência equivalante e definindo um ganho constante de 1,666 vezes, não havendo portanto, ponto de Threshould.
Um grande abraço. Mário PinheiroO threshould é um ponto a partir do qual começa a existir diminuição no ganho e normalmente é feita na entrada “inversora”, ou seja com realimentação negativa.
Um grande abraço. Mário PinheiroCom altíssimo ganho até 3Vpp, após o ganho do sinal dependeria dos valores de R2 e ZD1 e ZD2.
Um grande abraço. Mário PinheiroCom o resistor R3 aberto, não haverá realimentação negativa até que o sinal chegue a 3V, ou seja, qualquer variação na entrada, obrigaria a saída a varia muito bruscamente ou com alto ganho.
Um grande abraço. Mário PinheiroO threshould determina um ponto à partir do qual começará um nível de atenuação diferenciado.
Um grande abraço. Mário PinheiroVeja que o Threshold é a definição da tensão precisa para o disparo que pode ser somente um disparo no nível superior ou nível inferior ou ter dois pontos de sensibilidade no nível superior e também inferior. No circuito específico, o threshold será definido pela posição de P3, definindo uma tensão para posterior trabalho dos diodos (zener e diodo comum). Somente quando a tensão presente na entrada inversora do OP2 ultrapassar os níveis pré-definidos da tensão de threshold é que haverá a diminuição do ganho do amplificador OP1.
RATIO: ou faixa nada mais é que o ajuste do ganho do OP2, quando alcançamos os pontos de threshold tanto superior quanto inferior. Veja que definindo uma tensão fixa do lado direito de P2, quando a tensão de saída de OP2 estiver com uma tensão que gere as quedas proporcionais entre R2 e P2 e essas ultrapassem a tensão do lado direito de P2, haverá um aumento de ganho de OP2 e isso fará com que a saída deste varie mais em relação à entrada não inversora – isso causará uma diminuição de ganho em OP1.
GAIN: Considerando que o sinal ainda não alcançou os níveis de threshold (NID e NSD) o operacional OP2, comportar-se-á como um curto entre entrada-saída, ou seja, tudo que ocorre na entrada “não inversora” de OP2, passará para a saída exatamente com a mesma tensão. Desta forma, o potenciômetro de ganho P1 terá uma relação de valor com R1, definindo assim a amplificação final de OP1. Caso sejam de mesmo valor (P1 e R1) haverá inversão do sinal em relação à entrada e o ganho será de 1. À medida que aumentamos o valor de P1, maior amplificação haverá em OP1.
Um grande abraço. Mário Pinheiro
