Circuitos Comparadores, Resumos de Engenharia Elétrica

Baixe Circuitos Comparadores e outras Resumos em PDF para Engenharia Elétrica, somente na Docsity! 1 Resumo- Nesta prática foi realizado a montagem de dois compa- radores; o primeiro, um comparador simples com uma das entra- das aterrada e outra ligada em um potenciômetro com seus ter- minais ligados nas fontes de alimentação do AMP OP. O segun- do, um comparador Schmitt Trigger. Palavras-chave—Amplificador, Comparador, Schmitt Tri- gger, Resistor, Tensão, Histerese. I. OBJETIVO Verificar o funcionamento do comparador simples e do comparador regenerativo Schmitt Trigger, utilizando AMP. OPs. II. INTRODUÇÃO Como o nome já diz, nas configurações como compa- rador, o AMP-OP irá comparar o sinal aplicado entre as suas duas entradas, inversora e não inversora, e fornecer na saída o resultado desta comparação. Uma das entradas, a inversora ou a não inversora, é usada como referência para fazer a comparação com a tensão aplicada à outra entrada. Se as tensões aplicadas às duas entradas forem iguais, então a saída será nula. Entretanto, dependendo da entrada escolhida para receber a tensão de referência (Vref) teremos os seguintes casos: • Comparador não inversor com Vref nula. Figura 1: Comparador não inversor com Vref nula. A partir do circuito podemos concluir que se: Vin > 0 → Vout = +V Vin < 0 → Vout = -V • Comparador inversor com Vref nula. Figura 2: Comparador inversor com Vref nula. A partir do circuito podemos concluir que se: Vin > 0 → Vout= -V Lucas da Costa e Silva estudante de Engenharia Elétrica pela Universi- dade Federal do Piauí (e-mail: lucasdacostaesilva@gmail.com). Vin < 0 → Vout = +V • Comparador não-inversor com Vref > 0. Figura 3: Comparador não-inversor com Vref > 0. A partir do circuito podemos concluir que se: Vin > Vr → Vout= +V Vin < Vr → Vout = -V • Comparador inversor com Vref > 0. Figura 4: Comparador inversor com Vref > 0. A partir do circuito podemos concluir que se: Vin > Vr → Vout= -V Vin < Vr → Vout = +V O comparador Schmitt Trigger, também chamado de disparador Schmitt, é um circuito comparador incorporado de realimentação positiva. Quando o nível de tensão de en- trada é maior que um limiar escolhido, a saída está em nível alto; quando a entrada está abaixo de outro limiar, a saída está em nível baixo; quando a entrada se encontra entre os dois limiares , a saída retém o valor anterior até a entrada se alterar suficientemente para mudar o estado do disparador. A ação dos dois limiares é chamada de histerese. O benefício desse tipo de comparador comparado com um circuito com somente um ponto limiar de entrada é uma estabilidade maior (imunidade ao ruído). A Figura 5 mostra um circuito comparador Schmitt Trigger. Figura 5: Circuito Comparador Schmitt Trigger. Lucas da Costa e Silva, UFPI, Prof. Dr. Luís Gustavo Mota Souza, UFPI. Laboratório de Eletrônica Prática 6: Circuitos Comparadores Turma 2 2 III. MATERIAIS E PROCEDIMENTO • Placa de Montagem • Fonte de alimentação regulada • Fonte de Sinal • Osciloscópio • AMP OP 741 • Resistores (100k, 10k, 1k e 820Ω) • LEDs vermelho e amarelo O primeiro circuito a ser montado é mostrado no es- quemático da Figura 6. Figura 6: Primeiro Circuito Esquemático da Prática. O circuito acima ilustra um circuito comparador uti- lizando o CI LM741, um potenciômetro de 10k, dois resisto- res de 820 e dois LEDs. A saída desse circuito é determina- da pela comparação de dois sinais aplicados na sua entrada e no caso mais comum, a comparação é feita com uma entrada em “ground”. O segundo circuito a ser montado é mostrado no es- quemático da Figura 7. Figura 7: Segundo Circuito Esquemático da Prática. O circuito acima ilustra o comparador Schmitt Tri- gger, utilizando também o CI LM741, alimentado por uma fonte simétrica de -15V e 15V, com resistores R1 = 100k e R2 = 1k, para gerar um ganho de tensão em malha fechada. Um gerador de sinal, com tensão de 1V(pico a pico), e fre- quência de 1kHz é ligada na entrada inversora do AMP OP. As tensões de disparo para o circuito acima podem ser calculadas pelas equações abaixo: 𝑉+ = +𝑉𝑆𝐴𝑇 × ( 𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 ) = +15𝑉 ( 1𝑘Ω 100𝑘Ω+ 1𝑘Ω ) 𝑉+ = 0.1485𝑉 𝑉− = +𝑉𝑆𝐴𝑇 × ( 𝑅2 𝑅1 + 𝑅2 ) = −15𝑉 ( 1𝑘Ω 100𝑘Ω+ 1𝑘Ω ) 𝑉− = −0.1485𝑉 IV. SIMULAÇÕES Todas as simulações foram realizadas com o software de simulação Multisim. A Figura 8 mostra o primeiro circui- to simulado. Figura 8: Circuito Comparador Simples. A Figura 9 mostra o segundo circuito simulado para a prática. Figura 9: Circuito Comparador Schmitt Trigger. A curva de onda para a entrada e a saída do compa- rador Schmitt Trigger é mostrada na Figura 10. Figura 10: Curvas para entrada e saída do comparador Schmitt Trigger.