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Amplificador Operacional    
Aula07: Diferenciador

1.  Diferenciador

    Neste circuito  a tensão de saída (VS)  é proporcional à derivada  da tensão de entrada (Ve), Fig01.

Fig01: Circuito diferenciador com AO     

A expressão da tensão na saída do circuito é dada por:

 

isto é, a tensão de saída é proporcional à derivada da tensão de entrada

    OBS:  Se você não conhece  o que é derivada, procure entender  que,  o  circuito tem como finalidade  provocar modificações  em uma forma  de onda (Por exemplo converter uma onda triangular em onda quadrada).xxxxxxxx xx

     Na prática o circuito da figura 1 é afetado pela alta freqüência, principalmente  devido à ruídos, provocando picos de  saturação (não esqueça que   XC =1/(2. p .f.C ).
A solução é limitar o ganho nas altas freqüência  colocando em série com  C um resistor RS.  Este resistor porém introduz uma freqüência de corte   e desta forma  o circuito só funcionará como diferenciador para freqüências muito abaixo desta freqüência. a figura  a seguir mostra o circuito bem como a curva de resposta em freqüência.

( a )

( b )

Fig02:  ( a ) Circuito de um diferenciador com AO e  ( b ) a sua curva de resposta em freqüência com indicação da frequencia e ganho no patamar e freqüência e ganho na freqüência de corte

Observe que o circuito é basicamente um filtro passa altas. Como o ganho no patamar é maior do que 1 (no exemplo  da figura 1 16,462dB) chamamos  o filtro de Filtro Ativo.

Observe também que, para freqüências acima da freqüência de corte o circuito se comportará como o amplificador inversor já visto

 

2. ExperiênciaAO13 - Diferenciador                                                 
2.1. Abra o arquivo ExpAO013 MicroCap8  ou Exp13 Multisim2001, e identifique o circuito  da Fig03. Calcule a sua freqüência de corte  fC, e anote.

Fig03: Circuito para a experiência 13   - MicroCap8                                                                           

obs: Os ajustes da figura 3 são específicos para o MicroCap8, observe que no Multisim esses ajustes se referem ao osciloscopio.

Tabela I

Freqüência de Corte

Calculada

Medida por Simulação

 

 

2.2. Ajuste a tensão de entrada em, onda quadrada,1VP,  e   numa freqüência   10 vezes maior do que a freqüência  de corte. Anote as formas de onda da entrada e saída .

2.3.   Ajuste a tensão de entrada em, , onda quadrada,1VP, e   numa freqüência   10 vezes menor do que a freqüência  de corte. Anote as formas de onda da entrada e saída 

2.4.  Repita os itens  2.2. e 2.3  usando uma onda senoidal  com :
   
Que tipo de modificação existe entre
  a entrada e a saída ? Comente.

2.5. Conclusões:

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