sobre calculo de opamp

[[Daniel]]

Colegas nao sei se aqui e o lugar certo, mas queria uma ajuda para calcular a freqüência de um oscilador com 741.

O esquema e esse:



Alguém sabe?

Obrigado

[Francesco]

Então... esse é um oscilador de relaxação. As fórmulas você encontra no Wikipedia, mas só em inglês. Para te ajudar, vai aí o link:
http://en.wikipedia.org/wiki/Relaxation_oscillator

Se você seguir os cálculos... muito provavelmente vai chegar a:

f = 1 / (2ln(3)RC)
f = 1 / (2*1,0986*RC)
f = 1 / (2,197*RC)

f=0,45512 / RC

Não calculei nem experimentei o circuito... vale um teste prático para saber se é isso mesmo.

Francesco

[MOR_AL]

Olá Daniel.
Analisando:
1 - O resistor Rp não faz diferença na frequência. Ele está dentro do loop de realimentação.
2 - Chamei R1 de Rf na minha dedução.
3 - R2 é R2 mesmo na minha dedução.
4 - R3 é o meu R1.
Estava com certo receio de postar a dedução, pois fiz meio que rápido e não deu para confirmar, mas como o Francesco achou na internet, então as fórmulas batem legal.
Hã sim!
Para que as duas fórmulas sejam consideradas corretas, o seu resistor R2 tem que ser igual a R3. Eu fiz o meu resistor R1 = R2.
Segue a dedução:

Editado para uma maior resolução da imagem.
[]'s
MOR_AL

[Francesco]

MOR_AL... parabéns!

[MOR_AL]

Grato, Francesco!
MOR_AL

[[Daniel]]

Francesco:

Vou tentar aplicar essa formula:

f=0,45512 / RC
Suponhamos que eu tenho um cap de 100nF e um resistor de 10k.

f=0.45512 / 10000r.100nF
f=0.45512 / 1000000
f=2197222,710493936
f= +- 2khertz?

Eu tenho que usar o valor de R em ohms e o C em nanofarad?

Sinceramente, eu preciso voltar a estudar de novo, eu lembro que aprendi alguma coisa ate, nao sei se foi sobre opamp mas bah! nao ta fluindo a coisa aqui!


MOR_AL:

Po pensei que tu tinha copiado isso de algum lugar ta tao perfeito que pensei que era algo desenhado no computador com aquelas letras "caligraphy". Enfim, infelizmente, nao consegui ver muito bem, salvei no pc e tentei ampliar mas o meu visualizador embassa os numeros.

Bem, mesmo assim pelo que entendi:

a formula é: T=2,2.rf.C
Usando o exemplo que usei acima.

T=2,2.10000r.100nF
T=2,2.1000000
T=2200000
T=+- 2khertz

Isso ta certo?

[Francesco]

Daniel,

Aparentemente é isso mesmo, a freqüência vai ficar com cerca de 2,2KHz.
No entanto, não sei se a ligação dos diodos zeners pode mudar a freqüência.

Francesco

[MOR_AL]

Francesco:

Vou tentar aplicar essa formula:

f=0,45512 / RC
Suponhamos que eu tenho um cap de 100nF e um resistor de 10k.

f=0.45512 / 10000r.100nF = 0,45512 / (1e6 . 1e-9) = 0,45512 / 1e-3 = 0,45512 . 1000 = 455,12Hz. Como essa precisão não é tanta, pois a precisão do capacitor e a do resistor limita as coisas, eu diria que f = 450Hz tá de bom tamanho.
f=0.45512 / 1000000
f=2197222,710493936
f= +- 2khertz?

Eu tenho que usar o valor de R em ohms e o C em nanofarad?

Sinceramente, eu preciso voltar a estudar de novo, eu lembro que aprendi alguma coisa ate, nao sei se foi sobre opamp mas bah! nao ta fluindo a coisa aqui!


MOR_AL:

Po pensei que tu tinha copiado isso de algum lugar ta tao perfeito que pensei que era algo desenhado no computador com aquelas letras "caligraphy". Enfim, infelizmente, nao consegui ver muito bem, salvei no pc e tentei ampliar mas o meu visualizador embassa os numeros.
É que para uma resolução melhor, o tamanho do arquivo da imagem ficaria grande, levando muito tempo para baixar. Vou providenciar um arquivo com mais definição e posto nessa mesma postagem.
Ok! Já alterei a qualidade da imagem anterior.

Bem, mesmo assim pelo que entendi:

A formula é: T=2,2.rf.C R em Ohms, C em Faradays, então:
Usando o exemplo que usei acima.

T=2,2.10000r.100nF = 2,2 . 1000000 . 1nanoF = 2,2 . 1e6 . 1e-9 = 2,2 . 1e-3 --> T = 0,0022s
T=2,2.1000000
T=2200000
T=+- 2khertz "s" da dimensão "segundos". A frequência f = 1 / T

Isso ta certo?

Agora está!!
[]'s
MOR_AL

[Francesco]

Estou confiando nas fórmulas do MOR_AL...
Vai ficar com uns 2KHz então...

Você simulou?

[MOR_AL]

Estou confiando nas fórmulas do MOR_AL...
Vai ficar com uns 2KHz então...
... Vai ficar perto de 450Hz.
Você simulou?

[MOR_AL]

Simulado no Simetrix (Free!!!)
Repare que:
1 - O valor da frequência (acima e à esquerda) foi de aprox. 442Hz.
2 - O valor do período (logo acima do gráfico) foi de aprox. 2,27ms.
As tensões estão indicadas no gráfico e no diagrama esquemático.
3 - Em vermelho é mostrada a tensão na saída do operacional (V0).
4 - Em azul é mostrada a tensão da entrada positiva (e+).
5 - Em verde é mostrada a tensão da entrada negativa (e-), que também é a tensão sobre o capacitor.

Os valores batem com a dedução.
[]'s
MOR_AL

[Francesco]

Meu amigo MOR_AL, parabéns. Isso é o que eu chamo de aula!
Fiquei até com vontade de montar um.

[MOR_AL]

Mais uma vez, fico grato pelas suas palavras.
Só para terminar, simulei com alimentação de +5Vcc e -5Vcc. A frequência bateu em 455Hz. A influência de Vcc é mínima, conforme mostra a dedução, que não depende do valor de V0. Só imagino que os zenners e o resistor Rp, em série com a saída do operacional, sirva para garantir que V0máx seja igual a V0mín. Não sei se isso ocorre na realidade com o 741.
MOR_AL

[[Daniel]]

Entao dexa eu tentar mais uma vez, suponhamos agora que eu tenha um resistor (rf) de 100r e um capacitor (C) de 10nF, entao:

f=0,45512 / RC

f=0,45512 / 100.0,00000001
f=0,45512 / 0,000001
f=455120
f=450htz?

ta certo isso???????


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O cara e fera! voce e prof. MOR_AL?

[MOR_AL]

Entao dexa eu tentar mais uma vez, suponhamos agora que eu tenha um resistor (rf) de 100r e um capacitor (C) de 10nF, entao:

f=0,45512 / RC

f=0,45512 / 100.0,00000001
f=0,45512 / 0,000001
f=455120
f=455kHz?

ta certo isso???????
Sim. Seu cálculo sim, mas esse operacional (como a maioria) possui limitação de ganho com a frequência. Normalmente os operacionais do tipo "propósito geral" possuem ganho (de malha aberta) de 100.000 em 10Hz e decai para 1 em 1MHz. Essa foi uma maneira de tornar o circuito incondicionalmente estável, para realimentações negativas.
Isso significa que, quando colocamos realimentação negativa, de modo geral, o ganho de malha fechada deve ser pelo menos 10 vezes menor.
Com realimentação positiva a coisa muda um pouco, mas a limitação fica na taxa de subida e descida do operacional (o que limita a frequência do mesmo jeito). Com comparadores a coisa muda um pouco.


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O cara e fera! voce e prof. MOR_AL?
Já dei aulas sim!