Amplificador diferenciador e subtrator

Experimento de laboratório
(Amplificador Diferenciador -Subtrator)

Experimento: Amplificador Diferenciador - Subtrator

Material:

* Osciloscópio; * Gerador de Funções; * Fontes Simétricas; * Matriz de contatos (proto-board); * Multímetros; * Componentes eletrônicos: LM741C, 4 resistores de 82kΩ, 4 resistores de 47kΩ, e 1 potenciômetro de 100kΩ.

Esquema Eletrônico:

Figura 1 – esquema eletrônico

Equações :

Diferenciador Ponderado: | Vout=V2R4R3+R41+R2R1-V1R2R1 (1.1) | Diferenciador de Ganho Único: | Vout=R2R1V2-V1 (1.2)R1=R3 e R2=R4 | Diferenciador Unitário: | Vout=V2-V1 (1.3)R1=R2=R3=R4 |

Procedimentos/Questões: 1 - Montar e energizar o circuito do Amplificador Diferenciador. Aplicar nas entradas Vi(1) = -1V e Vi(2) = +5V. Obtenha a tensão de saída VO e compare com o valor teórico calculado.

Utilizando a fórmula :
Vout=V2-V1

- Para V1=- 1 V
- Para V2=+ 5 V
- Vout téorico = 5 – (-1) = 6 V
- Vout simulado= 6.01 V
- Vout medido = 5.98 V

Obtivemos valores do Vout teórico, simulado e medido muito próximos.

Simulando o circuito temos:

Figura 2 – Circuito simulado para questão 1

2 – Repita o passo anterior considerando Vi(1) = 3V e Vi(2) = -6V

Utilizando a fórmula :
Vout=V2-V1

- Para V1=3 V
- Para V2=- 6 V
- Vout téorico = -6 – (+3) = -9 V
- Vout simulado= -8.99 V
- Vout medido = -8.7 V

Obtivemos valores do Vout teórico, simulado e medido muito próximos, conforme mostra a simulação abaixo:

Figura 3 – Circuito simulado para questão 2

3 – Substitua os resistores R1 e R3 por outros de 47kΩ e repita o passo 2. Compare o valor obtido com o calculado

Calculando o valor de Vout :
Vout=V2R4R3+R41+R2R1-V1R2R1

Vout=-6*82k47k+82k1+82k47k-3*82k47k

Vout=-15.7 V

Porém o limite do AO é de 15V, logo
- Vout teórico = 15V
- Vout simulado= -14 V
- Vout medido = -12 V

Obtivemos valores do Vout teórico, simulado e medido consideravelmente próximos.

Figura