Gerador de forma de onda usando LM741

O circuito apresentado aqui neste projeto gera dois tipos diferentes de formas de onda utilizando dois chips OP-AMP LM741. Gera onda quadrada e onda triangular. Essas formas de onda podem ser aplicadas como entrada a qualquer outro circuito para testar sua operação. Como a onda quadrada pode ser aplicada a qualquer dispositivo digital, pois a entrada de pulso e a onda triangular podem ser fornecidas ao gerador de frequência de varredura que irá gerar frequências diferentes (varredura de frequência de mínimo a máximo) conforme a rampa positiva (ou negativa) da onda triangular é aplicada.

O circuito é construído usando dois chips de amplificador operacional LM741. O primeiro LM741 é usado para gerar onda quadrada e o segundo irá gerar triangular.

Em 1^st LM741 no terminal inversor, o feedback da saída é dado através do resistor R1 e do capacitor C2, enquanto no terminal não inversor o feedback é dado pelo divisor de tensão de R2 e R5. A saída disso é dada diretamente ao terminal inversor de 2^e LM741 a R4. 2^e LM741 junto com R4 e C1 formam um circuito integrador. Seu terminal não inversor está aterrado. Ambos os amplificadores operacionais recebem suprimentos +Vcc e –Vee para os respectivos pinos 7 e 4, conforme mostrado.

Aqui está a fotografia do circuito construído em placa de pão

Fig. 1: Protótipo de gerador de forma de onda usando circuito LM741 em placa de ensaio

Operação do Circuito

· Suponha que inicialmente a saída de U1 seja +Vcc

· Então o capacitor C2 começará a carregar através de R1

· Quando a tensão do capacitor aumenta para mais que a tensão no terminal não inversor dado pela equação

V1 = (R2 / (R2+R5))× Vo = (10/20)× Vo = 0,5× Vo

· A saída de U1 se torna –Vee

· Então o capacitor começa a descarregar através de R1

· Novamente, quando a tensão do capacitor diminui para menos que a tensão dada pela mesma equação acima, a saída torna-se +Vcc novamente

· Assim o ciclo se repete e produz uma saída de onda quadrada com período de tempo determinado pelos componentes RC R1 e C2

· Esta saída de onda quadrada é fornecida como entrada para um circuito integrador

· O integrador converte onda quadrada em onda triangular

· Quando a saída de U1 é +Vcc, o capacitor C1 carrega até o valor máximo e fornece rampa positiva na saída de U2

· E quando a saída U1 é –Vee, o capacitor C1 descarrega e gera rampa negativa na saída de U2

· Assim obtemos uma onda triangular como saída do U2

Aqui está a fotografia da saída final do circuito no DSO

Fig. 2: Imagem mostrando a saída final do circuito no DSO

Nota: – o circuito produzirá uma saída de onda triangular perfeita apenas para determinados valores de frequência. Porque o integrador também funciona como filtro passa-baixa. Portanto, para frequências muito baixas a saída será cortada (por causa do alto ganho) e em altas frequências a saída será muito baixa (por causa do baixo ganho).

Diagramas de circuito

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Componentes do Projeto