Sabendo que S R=13 V / mu s para o Amp-op LF 351, qual a máxima tensão que uma senoide de 200 kHz pode ter na saída?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você me deu um exercício que envolve um amplificador operacional, o LF 351, e quer descobrir qual é a máxima tensão que uma senoide de 200 kHz pode ter na saída desse amp-op. O conteúdo aqui é sobre Slew Rate (Taxa de Variação), que nos ajuda a entender quão rápido a tensão de saída do amplificador pode mudar. Para resolver, vamos precisar fazer alguns cálculos envolvendo a frequência da senoide e a taxa de variação fornecida.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é o Slew Rate (SR). O SR é a taxa máxima na qual a tensão de saída de um amplificador operacional pode mudar, geralmente medida em volts por microsegundo (V/μs). No seu caso, o SR é de 13 V/μs para o LF 351.

Passo 3

Agora, precisamos relacionar o SR com a senoide que temos. Uma senoide pode ser descrita pela função:
V(t) = Vmax cdot sin(omega t)
Onde:
  • $ V_{max} $ é a amplitude máxima da senoide.
  • $ \omega $ é a frequência angular, que é $ 2\pi f $.
A derivada dessa função nos dá a taxa de variação da tensão:
Vmax
O valor máximo dessa derivada é $ V_{max} \cdot \omega $, que deve ser igual ao SR do amplificador para não haver distorção.

Passo 4

Vamos calcular a frequência angular ($ \omega $) da senoide de 200 kHz:
omega

Passo 5

Agora, igualamos a máxima taxa de variação da senoide ao SR do amplificador:
Vmax cdot omega = SR
Resolvendo para $ V_{max} $:
Vmax
Substituindo os valores:
Vmax = SRomega

Passo 6

Calculando $ V_{max} $:
Vmax

Resposta

A máxima tensão que uma senoide de 200 kHz pode ter na saída do amplificador operacional LF 351 é aproximadamente 10,34 V.

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