Alguém pode me dar uma luz com este circuito?

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Alguém pode me dar uma luz com este circuito?

Mensagempor xultz » 15 Jun 2012 14:21

Seguinte, é meio que apelação, mas a correria desta semana de provas finais me obriga a pedir arrego...

O professor me passou este circuito, e eu preciso entender o que ele faz, como ele faz, modelar matemagicamente, e fazer uma apresentação explicando tudo isso. Até agora, eu não faço a mais remota ideia do que o circuito faz.

Portanto, imploro de joelhos, se alguém fizer alguma ideia do que o circuito faça, me dá uma dica, o resto eu tento correr atrás como puder. Aqui está o circuito:

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Se analisar pelo ponto de vista de jogar um sinal na entrada e olhar a saída, o circuito não faz nada, o ampop seguidor de cima joga a entrada prá saída e o ampop de baixo não faz nenhuma diferença.

Me parece que o ampop de baixo é um filtro de algum tipo que não sei qual é, aquele conector de entrada serve prá dar um peteleco no circuito e o trem fica oscilando, mas é só uma desconfiança. Joguei este circuito com os resistores de 100k e capacitores de 10nF no LtSpice e ele realmente meio que oscilou.

Se alguém puder me dar uma mão, agradeço imensamente!
98% das vezes estou certo, e não estou nem aí pros outros 3%.
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Mensagempor proex » 15 Jun 2012 14:41

Xults, isso esta com cara de ser filtro passa banda.
Esse tipo de arquitetura chama-se Girator.

É muito usado pra fazer equalizadores de áudio.

Injete uma onda quadrada na entrada e veja como fica a saída.

Vá aumentando ou diminuindo a frequência, até conseguir na saída, uma forma de onda mais próxima possível de uma senoide.

Se conseguir coisa próxima de uma senoide, com toda certeza é mesmo um Girator.

.
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Mensagempor proex » 15 Jun 2012 14:45

Em tempo, Giratores são simuladores de indutores, sem as deficiências do mesmo.

Veja:

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Mensagempor eletroinf » 15 Jun 2012 14:49

Pois é, eu ia chutá que isso simula um indutor, pelo menos é o que me parece em uma primeira análise.
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Mensagempor fabim » 15 Jun 2012 15:00

SIM SIM.
Este integrador oferece uma adição de tensão variavel em função de frequencia com realimenação positiva!!

Quanto maior a frequencia, menor a tensão de bias da entrada do buffer.

fuiz
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Mensagempor xultz » 15 Jun 2012 15:12

Pô pessoal, muito obrigado pelas dicas!

Olhando esse circuito aqui: http://www.falstad.com/circuit/e-gyrator.html é inegável que ele faz parte do circuito. A diferença está na realimentação com aquele capacitor C1 e o tal do R1 ainda não descobri o que ele inflói ou contribói pro circuito. Se alguém tiver alguma dica, agradeço!
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Mensagempor proex » 15 Jun 2012 17:35

Um filtro passa banda é composto de um filtro passa baixas e um filtro passa altas.

C2 faz parte do filtro passa altas, e C1 faz parte do filtro passa baixas.

R1 deve controlar o fator Q do filtro.

Agora, isso ai pode ser um oscilador também. Usando o mesmo principio do girator, se vc ajustar um Q muito alto, o circuito vai oscilar pragarai.


.
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Mensagempor proex » 15 Jun 2012 17:42

Em tempo, estou quase acreditando que isso ai é um belo oscilador feito com Gyrator.
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Mensagempor MOR_AL » 15 Jun 2012 21:34

Bom. Tenho uma opinião diferente.
Acredito mesmo que SE o seu professor queria simular um componente com esse circuito, deve estar faltando algo.
Vamos analisar rapidamente:
A fonte Vi é uma fonte de tensão. Toda fonte de tensão como Vi, teoricamente, possui impedância interna NULA.
Sendo uma verdade, a tensão na saída do dispositivo ativo de baixo (operacional ou comparador) por mais que varie, não alterará a tensão na entrada positiva do dispositivo ativo superior, que vale Vi. Isso porque a tensão na entrada positiva do dispositivo ativo de cima é formada por um divisor de tensão.
Suponha, hipoteticamente, que haja uma resistência da fonte Vi e que seja Ri.
Aplicando o teorema da superposição, que diz: Para um CIRCUITO LINEAR, a tensão ou corrente em um ponto do circuito é a soma das contribuições de cada uma das fontes individuais (de tensão ou de corrente). Para tal, para se conhecer a contribuição de cada fonte, curtocircuitam-se as OUTRAS fontes de tensão e abrem-se as OUTRAS fontes de corrente. Aplicando-se este procedimento, tem-se:
A tensão na entrada positiva do operacional de cima seria e+:

e+ = Vi * R1/(R1 + Ri) + V02 * Ri /(Ri + R1), onde V02 seria a tensão na saída do dispositivo ativo inferior.

Como a fonte de tensão tem resistência interna nula, Ri = 0. Substituindo na expressão de e+ fica:

e+ = Vi * R1/(R1 + 0) + V02 * 0 /(0 + R1) = Vi (R1/R1) + V02 * 0 = Vi.
e+ = Vi, ou seja, não depende de V02.
Sendo assim, a tensão na saída do dispositivo ativo de cima, Vs = e+ = Vi, uma vez que o ganho do dispositivo ativo superior é igual a +1.
Por isso é que eu acho que seu professor ou quis fazer uma pegadinha ou se esqueceu de algo.
Esse circuito nem parece a simulação de um capacitor e nem de um indutor.
Pergunte a seu professor se não está faltando algo!
PS:
Simulei o circuito e obtive a curva de Vs X frequência. Vi = 1V e todas as frequências até uns 100kHz.
Vs ficou igual a Vi mesmo. Então estou certo!
O componente é um resistor com resistência nula.
Imagem
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Em Tempo 2:
Um componente possui uma impedância, ou seja: Deve-se aplicar uma tensão e medir-se a corrente dessa fonte. Com isso tem-se a impedância Z, que no geral assume a expressão:
Z = R + jX.
Talvez esteja faltando o nó elétrico que o seu professor queira analizar.

Em Tempo 3:
SE for acrescentado um resistor de 1k entre a fonte Vi e o resistor R1, ENTÃO o circuito se comporta como um resistor de Vi a um INDUTOR ao terra, ou seja um passa-altas frequências. Com estes operacionais e estes valores de componentes, o indutor é indutor até uns 5kHz, podendo-se até considerar uns 7kHz, com alguma não linearidade.
Neste caso, vou deixar para você calcular a expressão Z(s) = Vi(s)/Ii(s). Dá trabalho, mas você tem maior motivação que eu, neste caso.
[]'s
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Mensagempor Djalma Toledo Rodrigues » 16 Jun 2012 10:02

É O TIPO DE COISA

QUE UM BOM PROFESSOR JAMAIS FARIA.

DJ
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Mensagempor proex » 16 Jun 2012 11:15

Parece que ta faltando um resistor em paralelo com C1.
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Mensagempor MOR_AL » 16 Jun 2012 15:12

Chega de papo!
Pergunte ao seu professor se ao invés de R1.C1 = R2.C2, não é R3.C1 = R2.C2.
R3 é o de 10k no seu circuito.
É UM INDUTOR!
Sem gordura ... Limpo ... Cozinhado ... Cortado ... Mastigado ... Pronto para engolir. 8)

Em tempo: No eixo vertical do módulo da impedância (|Z(jw)|) a escala é logarítmica, ou seja log(|Z(jw)|). Isso dá uma reta para a função Z.

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Mensagempor xultz » 16 Jun 2012 16:41

Moral, muito obrigado pela explicação, porém ainda não pude parar para estudá-la, devo fazer isto amanhã, mas muito obrigado por enquanto pela ajuda!
98% das vezes estou certo, e não estou nem aí pros outros 3%.
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Mensagempor MOR_AL » 16 Jun 2012 21:27

Falow!
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