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Amplificador Operacional
Aula 07:  Circuito integrador
Referencia
UTILIZANDO ELETRÔNICA COM AO, SCR, TRIAC,SCR,555  Albuquerque e Seabra

1.  Introdução
  Neste circuito  da Figura 1, a tensão  de saída (VS) é proporcional à integral da tensão de entrada (Ve).


Figura 1 -  Circuito   diferenciador com AO

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




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

   Na pratica  o circuito da Figura 1 é afetado pela tensão de offset de entrada (Vio) fazendo o AO saturar  com  +VCC ou -VCC , isto porque  em CC não existindo realimentação negativa  (o capacitor é  circuito aberto em CC) o ganho será muito alto (por exemplo  105) fazendo  o AO saturar com tensões de entrada tão baixas como 2 mV (Vio).
      A solução  é colocar um resistor, RP, em paralelo com C, desta forma limitando o ganho  a  RP/R em  CC, Figura 2.  O circuito  porém, só  será integrador para freqüência muito acima  da freqüência de corte do circuito   a qual é dada por:



      Observe que isso significa dizer que Xc<<<Rp   isto é, nessas condições   Xc em paralelo com Rp  resulta aproximadamente  Xc,    o equivalente é capacitivo com caracteristicas proximas ao circuito da Figura 1.

O  circuito se comporta como um filtro passa baixas (FPB), onde o ganho no patamar é dado por  Rp/R  ou em dB,   20.log(Rp/R).


                         ( a )

                                ( b )
Figura 2 -  ( a )   Circuito prático de um integrador com AO  ( b ) curva de resposta em freqüência


         Observe novamente,  o circuito é basicamente um filtro passa baixas. Como o ganho no  patamar é maior do que 1 (maior que 0 dB) chamamos  o filtro  de Filtro Ativo (o   filtro visto anteriormente no Curso de CA é passivo, pois a saída   nunca é maior do que a entrada).
Observe  também que, para freqüências abaixo da freqüência de corte o circuito se comportará  como o Amplificador Inversor já visto.

2.  Experiência:  O Integrador
2.1. Abra o arquivo ExpAO_22   Integrador,   identifique o circuito  da  Figura 3. Calcule a sua freqüência de corte  fC, e anote na    Tabela 1.  Use o Bode  plotter  para obter a curva de resposta em frequencia  e determine a frequencia de corte, que a frequencia para a qual o ganho é 3 dB menor que no patamar. Anote na tabela 1. Caso deseje precisão vá em View>>Grapher, configure o grafico em seguida usando um dos cursores  obtenha a frequencia de corte.


Figura 3 -  Integrador pratico com entrada quadrada
Tabela 1 - Valores calculados e medidos da frequencia de corte do circuito da figura 3
Frequencia             de Corte
Calculada
Medida por Simulação


2.2.  Ajuste o gerador de funções para onda quadrada  de amplitude  de 1 VP e freqüência   muito menor do que a freqüência   de corte (muito menor é pelo menos 10 vezes menor).  Anote as formas de onda da  entrada (Ve)  e saída (Vs).

Gráfico 1: Forma  de onda na entrada (Ve) e na  saída (Vs) para f<<<fc

2.3.  Ajuste o gerador de funções para onda quadrada  de amplitude  de 1 VP e freqüência   muito maior do que a freqüência   de corte (muito maior é pelo menos 10 vezes maior).  Anote as formas de onda da  entrada(ve)  e saída (Vs)

Gráfico 2: Forma  de onda na entrada (Ve)e na  saída(Vs)  para f<<<fc


2.4.  Experimente  fazer os itens  anteriores usando uma onda senoidal. Que tipo de modificação  existe entre  a entrada e a saída ? Comente.
           2.4.1. Onda de  entrada com Freqüência muito maior que fc  
           2.4.2. Onda de  entrada com Freqüência muito menor que fc
2.5. Conclusões:

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