Um Amp-Op para aplicações gerais como o LM741 pode produzir uma máxima oscilação de tensão na saída de 14 V quando alimentado com uma fonte de tensão de 15 V . Determine qual é a máxima frequência para um sinal considerando que o slew-rate e de 0,6 V / mu s.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O enunciado fala sobre um amplificador operacional (Amp-Op) tipo LM741 que pode oscilar até 14 V quando alimentado com 15 V. Precisamos encontrar a máxima frequência que esse sinal pode ter, considerando que o slew rate é de 0,6 , V/mus. Vamos usar conceitos de eletrônica, especificamente relacionados ao slew rate e à frequência máxima de operação.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o slew rate. Ele indica a velocidade máxima com que a tensão de saída do Amp-Op pode mudar, ou seja, quão rápido o sinal pode subir ou descer. No nosso caso, o slew rate é de 0,6 , V/mus.

Passo 3

Agora, vamos considerar que estamos trabalhando com um sinal senoidal. A taxa máxima de variação da tensão ($ \frac{dV}{dt} $) para uma senoide é dada por:
dVdt
Onde:
  • $ f $ é a frequência do sinal
  • $ V_{pico} $ é a amplitude máxima do sinal

Passo 4

Igualando a taxa máxima de variação ao slew rate, temos:
2pi f Vpico = S<=w Rate
Queremos encontrar $ f $, então vamos isolar essa variável:
f

Passo 5

Precisamos definir $ V_{pico} Vpico çãáãíééã V_{pp} Vpp ã V_{pico} $) é metade disso:
Vpico

Passo 6

Substituindo os valores na fórmula de $ f $:
f

Passo 7

Calculando os valores numéricos:
f = 0,643,9823 approx 0,01365 , MHz
Convertendo para kHz:
f approx 13,65 , kHz

Resposta

A máxima frequência do sinal é aproximadamente 13,65 kHz.

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