Projete um circuito com um único Amp-Op que gere a partir de um sinal com forma de onda triangular simétrica, de período e amplitude variando de 0 a 1 V , uma sinal com forma de onda quadrada de mesmo período, com amplitude variando entre -5 e 5 V .

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede para a gente projetar um circuito usando um único amplificador operacional (Amp-Op) que transforme uma onda triangular simétrica em uma onda quadrada. A onda triangular tem período de e vai de 0 a 1 V. A gente quer que a onda quadrada resultante tenha o mesmo período, mas varie entre -5 V e 5 V. Para isso, vamos precisar entender como usar o Amp-Op como um comparador e como ajustar os níveis de tensão.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um comparador. Um comparador é um circuito que compara dois sinais de entrada e muda sua saída com base nessa comparação. No nosso caso, vamos usar o Amp-Op para comparar a onda triangular com um ponto de referência. Quando a onda triangular ultrapassar esse ponto, o Amp-Op vai mudar a saída para um nível alto ou baixo, criando a onda quadrada.

Passo 3

Agora, vamos configurar o Amp-Op como um comparador. Para isso, conectamos a onda triangular à entrada não inversora (+) do Amp-Op. A entrada inversora (-) será ligada a um ponto de referência que definirá quando a saída deve mudar de estado. Como queremos que a saída vá de -5 V a 5 V, precisamos ajustar a referência e a alimentação do Amp-Op para esses níveis.

Passo 4

Vamos ajustar a referência. Como a onda triangular varia de 0 a 1 V, podemos definir a referência na metade desse intervalo, ou seja, 0,5 V. Isso significa que quando a onda triangular estiver acima de 0,5 V, a saída do Amp-Op será 5 V, e quando estiver abaixo, será -5 V. Para fazer isso, usamos um divisor de tensão com resistores para criar o ponto de referência de 0,5 V.

Passo 5

Por último, vamos alimentar o Amp-Op com as tensões necessárias. Para que a saída vá de -5 V a 5 V, precisamos fornecer essas tensões à alimentação do Amp-Op. Isso geralmente é feito conectando o pino de alimentação positiva (+V) a +5 V e o pino de alimentação negativa (-V) a -5 V. Com isso, o Amp-Op pode variar sua saída entre esses valores conforme a comparação da onda triangular com a referência.

Resposta

Projeto concluído! Usando um único Amp-Op configurado como comparador, com a onda triangular conectada à entrada não inversora e uma referência de 0,5 V na entrada inversora, alimentado com ±5 V, conseguimos gerar uma onda quadrada de mesmo período ( ) e amplitude variando entre -5 V e 5 V.

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R:
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R: