Amplificador Operacional - Slew Rate e Resposta em Frequência LM741 e LM324

CÂMPUS FLORIANÓPOLIS
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA
CURSO TÉCNICO INTEGRADO EM ELETRÔNICA
GUSTAVO SIMAS DA SILVA
EXPERIMENTO 03:
Slew Rate e resposta em frequência
Florianópolis - SC
2014

GUSTAVO SIMAS DA SILVA
Slew Rate e Resposta em frequência
Florianópolis
Novembro de 2014
Trabalho apresentado ao professor
Luiz Carlos Martinhago Schlichting,
ministrador da disciplina de
Amplificadores Operacionais
(AmpOp) pertencente à 6ª fase do
curso técnico integrado de Eletrônica
do IF-SC, Campus Florianópolis.

“A maior riqueza do homem é a sua incompletude.
Nesse ponto sou abastado”
Manoel de Barros

Resumo
Os Amplificadores Operacionais (AmpOp’s) são componentes eletrônicos
integrados que podem ser configurados em circuitos diversos. De acordo com o
arranjo de resistências, impedâncias, indutâncias e capacitâncias conectadas
aos seus terminais são passíveis de apresentação de sinais de tensão de saída
de acordo com o desejado pelo projetista.
No entanto, assim como qualquer outro tipo de circuito integrado (CI), os
AmpOp’s não exercem sua função com perfeição. Uma das imperfeições visíveis
(com auxílio de osciloscópio) é o intervalo de transição, seja tal positivo ou
negativo. A taxa de variação de tensão por unidade de tempo é denominada de
Slew Rate (SR)
Relativa à situação aplicada e da frequência de operação, os AmpOp’s
podem, ainda, disponibilizar em outuput sinais distorcidos, de baixo módulo e
totalmente contrários aos desejados.
Palavras-chave: CI. AmpOp. Frequência. SR.

Abstract
Operational amplifiers (OpAmp) are integrated electronic components that
can be configured in several circuits. According to the arrangement of resistances,
impedances, capacitances and inductances connected to its terminals can show
different output voltage signals, in accordance with the desired by the designer
However, just like any other type of integrated circuit (IC), the OpAmp’s do
not exert its function perfectly. A visible imperfection (with na oscilloscope) is the
transition interval, may be positive or negative. The rate of voltage change per
unit time is called “Slew Rate” (SR)
Relative to the situation and the operating frequency, the OpAmp’s are also
likely to available distorted output signals, with low modulus and totally different
from the desired.
Key-words: IC. OpAmp Frequency. SR

Índice de figuras, tabelas, gráficos e equações
Figura 1 - Gráfico Rise time ........................................................................................19
Figura 2 - Ganho x Frequência ...................................................................................20
Figura 3 - Diagrama teórico Slew Rate .......................................................................22
Figura 4 - Curva ganho x frequência teórica ...............................................................23
Figura 5 - Circuito Proteus parte 1 LM324 ..................................................................24
Figura 6 - Osciloscópio digital virtual Proteus - Parte 1 LM324 ...................................25
Figura 7 - Circuito Proteus parte 1 LM741 ..................................................................26
Figura 8 - Osciloscópio digital virtual Proteus - Parte 1 LM741 ...................................26
Figura 9 - Circuito Proteus parte 2 ganho 1 LM324.....................................................27
Figura 10 - Comparação Resposta em Frequência ganho 1 300Hz - 10kHz LM324...28
Figura 11- Comparação Resposta em Frequência ganho 1 20kHz - 100kHz LM324 ..29
Figura 12 - Comparação Resposta em Frequência ganho 1 200kHz - 2MHz LM324..30
Figura 13 - Circuito Proteus parte 2 ganho 4 LM324...................................................31
Figura 15 - Comparação Resposta em Frequência ganho 4 20kHz - 100kHz LM324 .33
Figura 17 - Variação de Vs 1MHz ganho 4 - LM324....................................................35
Figura 19 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 300Hz - 10kHz
Figura 20 - Circuito Proteus parte 2 ganho 8 LM324........................................35
Figura 22 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 20kHz - 100kHz LM324
LM324 ........................................................................................................................36
Figura 24 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 20kHz - 100kHz LM324 37
Figura 25 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 200kHz - 2MHz LM324
Figura 26 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 20kHz - 100kHz
LM324 ........................................................................................................................37

Figura 27 - Comparação Resposta em Frequência ganho 1 200kHz - 2MHz LM741 42
Figura 28 - Circuito Proteus parte 2 ganho 4 LM741Figura 37 - Comparação Resposta
em Frequência ganho 1 200kHz - 2MHz LM741.........................................................42
Figura 30 - Comparação Resposta em Frequência ganho 4 300Hz - 10kHz LM741. 44
Figura 31 - Comparação Resposta em Frequência ganho 4 20kHz - 100kHz LM741 45
Figura 32 - Comparação Resposta em Frequência ganho 4 200kHz - 2MHz LM741 46
Figura 34 - Tela de configuração do gerador de função do Proteus - Circuito
Proteus parte 2 ganho 8 LM741..................................................................................47
Figura 35 - Tela de configuração do gerador de função do Proteus ............................47
LM741
Figura 37 - Tela de configuração do gerador de função do Proteus .................47
Figura 38 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 300Hz - 10kHz LM741...
48 Figura 39 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 20kHz - 100kHz
LM741Figura 40 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 300Hz - 10kHz
LM741 ........................................................................................................................48
Figura 41 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 20kHz - 100kHz LM741 .49
Figura 43 - Print osciloscópio parte 1 LM324 ..............................................................52
Figura 44 - Print fall time LM324Figura 55 - Print osciloscópio parte 1 LM324............52
Figura 45 - Print fall time LM324 .................................................................................52
Figura 46 - Print rise time LM324Figura 58 - Print fall time LM324..............................52
Figura 47 - Print rise time LM324................................................................................52
Figura 48 - Foto 2 prática parte 1 LM324Figura 61 - Print rise time LM324.................52
Figura 49 - Foto 2 prática parte 1 LM324....................................................................53
Figura 50 - Foto 1 prática parte 1 LM324....................................................................53
Figura 51 - Print osciloscópio parte 1 LM741 ..............................................................54

Figura 65 - Print fall time LM741Figura 66 - Print osciloscópio parte 1 LM741............54
Figura 67 - Print fall time LM741 .................................................................................54
Figura 68 - Print rise time LM741................................................................................54
Figura 69 - Foto prática parte 1 LM741.......................................................................55
Figura 70 - Comparação sinais em prática ganho 1 300Hz - 5kHz LM324..................56
Figura 71 - Comparação sinais em prática ganho 1 10kHz - 100kHz LM324Figura 72 -
Comparação sinais em prática ganho 1 300Hz - 5kHz LM324....................................56
Figura 73 - Comparação sinais em prática ganho 1 10kHz - 100kHz LM324 ..............57
Figura 74 - Comparação sinais em prática ganho 1 200kHz - 2,5MHz LM324............58
Figura 75 - Foto 1 prática parte 2 ganho 1 LM324 ......................................................59
Figura 76 - Foto 2 prática parte 2 ganho 1 LM324 ......................................................59
Figura 77 - Comparação sinais em prática ganho 4 300Hz - 5kHz LM324Figura 78 -
Foto 2 prática parte 2 ganho 1 LM324 ........................................................................59
Figura 82 - Foto prática parte 2 ganho 4 LM324 .........................................................63
Figura 90 - Foto prática parte 2 ganho 1 LM741Figura 91 - Comparação sinais em
prática ganho 1 200kHz - 2,5MHz LM741...................................................................70
Foto prática parte 2 ganho 1 LM741 ...........................................................................71

Gráfico 1 - Comparação LM324 ganho 1 ....................................................................82
Gráfico 7 - Comparação LM324 x LM741 ganho 1......................................................93
Gráfico 10 - Curva de resposta em frequência do amplificador operacional LM741
disponibilizado pelo fabricante Texas Instruments ......................................................98
Tabela 1 - Comparação LM324 Ganho 1 ....................................................................81
Equação 1 - Rise time.................................................................................................19
Equação 2 - Slew Rate (equação simples) .................................................................19
Equação 3 - Slew Rate ...............................................................................................20

Índice de abreviaturas, símbolos e unidades
i - intensidade de corrente elétrica
A - ampère (corrente elétrica)
AmpOp, OpAmp, AO1 - amplificador operacional
CI - circuito integrado
f - frequência
T - período
Hz - hertz (frequência)
n - nano (10-9)
µ - micro (10-6)
m - mili (10-3)
k - kilo (103)
M - mega (106)
L% - largura porcentual de um ciclo em
relação ao outro
s - segundo
t- - instante de transição negativo
t - tempo
t+ - instante de transição positivo
V - volt (diferença de potencial elétrico,
DDP, DDPE, tensão elétrica)
V- - terminal inversor do amplificador
operacional
1 As abreviações de amplificadores operacionais divergem de autor para autor.
No entanto as três apresentadas são comumente aceitas, não revelando
problemas

V+ - terminal não-inversor do amplificador
operacional
VE - tensão elétrica de entrada
VS - tensão elétrica de saída
VCC - tensão elétrica de alimentação
VINF - tensão elétrica de comparação inferior
VSUP - tensão elétrica de comparação superior
VP, VPICO - tensão elétrica de pico
VPP - tensão elétrica de pico a pico
VR, VREF - tensão elétrica de referência
VSINE - fonte de tensão elétrica alternada
VSOURCE - fonte de tensão elétrica contínua
VCC, +VCC - tensão elétrica de polarização positiva
VEE, -VCC - tensão eléctrica de polarização
negativa
+VSAT, VSAT+ - tensão elétrica de saturação positiva
-VSAT, VSAT- - tensão elétrica de saturação negativa
W - watt (potência elétrica ativa)
Ω - resistência ôhmica/elétrica
CC, DC - corrente elétrica contínua
CA, AC - corrente elétrica alternada
R# - resistor
Q# - transistor
GND - terra, massa, potencial elétrico nulo
NPN, PNP - transistor de junção bipolar
OUTPUT - terminal de saída

INPUT - terminal de entrada
DIP, DIL - Dual In-Line Package, encapsulamento
de circuitos integrados com duas
fileiras de pinos
SOC - System on a Chip, sistema em um chip
SR - slew rate (taxa de variação de tensão
de um sinal por unidade de tempo de
um AmpOp)
RT - rise time, tempo de ascensão do sinal,
segundo condições especificadas pelo
fabricante
FT - fall time, tempo de queda do sinal
segundo condições especificadas
pelo fabricante

IF-SC Campus Florianópolis 14
Sumário
Resumo ........................................................................................................................4
Abstract ........................................................................................................................5
Índice de figuras, tabelas, gráficos e equações.............................................................6
Índice de abreviaturas, símbolos e unidades ..............................................................11
1 Objetivos.............................................................................................................16
2 Introdução...........................................................................................................17
3 Revisão de Literatura..........................................................................................18
3.1 Não-idealidades do AmpOp..........................................................................18
3.2 Rise Time .....................................................................................................19
3.3 Slew Rate .....................................................................................................19
3.4 Resposta em Frequência..............................................................................20
4 Análise por Teoria...............................................................................................22
4.1 Parte 01 – Slew Rate....................................................................................22
4.2 Parte 02 – Resposta em Frequência ............................................................23
5 Análise por Simulação ........................................................................................24
5.1 Parte 01 – Slew Rate....................................................................................24
5.1.1 LM324 ...................................................................................................24
5.1.2 LM741 ...................................................................................................26
5.2.1 LM324 – Ganho 1..................................................................................27
5.2.2 LM324 – Ganho 4..................................................................................31
5.2.3 LM324 – Ganho 8..................................................................................35
5.2.4 LM741 – Ganho 1..................................................................................39
5.2.5 LM741 – Ganho 4..................................................................................43
5.2.6 LM741 – Ganho 8..................................................................................47
6 Análise por Atividade Prática ..............................................................................51
6.1 Informações sobre os equipamentos e montagem........................................51
6.2 Parte 01 – LM324 .........................................................................................52
6.3 Parte 01 – LM741 .........................................................................................54
6.4.1 LM324 – Ganho 1..................................................................................56
6.4.2 LM324 – Ganho 4..................................................................................60
6.4.3 LM324 – Ganho 8..................................................................................64
6.4.4 LM741 – Ganho 1..................................................................................68
6.4.5 LM741 – Ganho 4..................................................................................72

6.4.6 LM741 – Ganho 8..................................................................................76
7 Comparações de Resultados ..............................................................................81
7.1 LM324 – Ganho 1.........................................................................................81
7.2 LM324 – Ganho 4.........................................................................................83
7.3 LM324 – Ganho 8.........................................................................................85
7.4 LM741 – Ganho 1.........................................................................................87
7.5 LM741 – Ganho 4.........................................................................................89
7.6 LM741 – Ganho 8.........................................................................................91
7.7 Comparação resultados práticos LM324 x LM741 – Ganho 1.......................93
8 Conclusões .........................................................................................................96
8.1 Considerações relevantes quanto às transições de sinais............................96
8.2 Quanto ao simulador ....................................................................................97
8.3 Quanto aos AmpOp’s verificados..................................................................97
8.4 Quanto à resposta em frequência.................................................................98
8.5 Quanto ao Slew Rate....................................................................................98
9 Referência Bibliográfica ....................................................................................100
10 Anexo................................................................................................................101

1 Objetivos
Dentre os objetivos da atividade realizada e deste relatório listam-se:
1) Analisar teoricamente (com estudos de diversas fontes), simuladamente
(através do simulador de circuitos eletrônicos) e experimentalmente (com a
montagem em placa de ensaio) o comportamento dos AmpOp’s LM741 e
LM324 quanto às questões de Slew Rate e resposta em frequência.
2) Explicar sucintamente sobre os fundamentos teóricos de tais componentes e
comentar sobre as variáveis possíveis de resultados de acordo com as mu-
danças de temperatura, frequência e tensões de polarização (VCC e VEE),
tendo base as folhas de dados disponibilizadas pelos fabricantes.
3) Realizar comparações com os dados obtidos e observar as possíveis diferen-
ças entre teoria, prática e simulação.
4) Concluir para qual finalidade se aplica melhor cada AmpOp e qual são as
suas vantagens e desvantagens para cada situação.
5) Refletir sobre os modos de operação optados, falhas de funcionamento ob-
servadas e considerar a melhor forma de manuseio dos componentes utiliza-
dos, efetuando recomendações e salientando as dificuldades/erros que po-
dem ser encontrados durante a realização de tal atividade.

2 Introdução
Neste relatório serão apresentados os estudos e dados obtidos em
simulação e prática com os amplificadores operacionais LM741 e LM324 quanto
às questões de Slew Rate e de resposta em frequência. Serão discutidas
possíveis aplicações e esclarecidas as diferenciações de resultados
teóricos/simulados/práticos. Serão discutidas as distinções eletrônicas entre os
mesmos.
Analisando o comportamento em teoria de um AmpOp para cada situação,
serão exibidos os resultados esperados, juntamente aos simulados no software
eletrônico especializado e os obtidos em atividade prática.
Serão comparados tais dados, avaliando-os e justificando-os, sendo
abordados de forma sucinta e clara, utilizando gráficos, tabelas e figuras para
facilitar a explicação e ilustrar melhor os conceitos.

3 Revisão de Literatura
Os Amplificadores Operacionais, assim como quaisquer outros
componentes eletrônicos existentes atualmente, possuem imperfeições, visíveis
de acordo com a situação aplicada. Tais não-idealidades alteram o sinal VS tanto
em módulo (valor de tensão) quanto em forma de onda. Em certos casos o dano
é crítico. Por isto este fato merece relevância nos estudos de circuitos com
AmpOps.
3.1 Não-idealidades do AmpOp
Um amplificador utilizado em qualquer circuito, não possui as
características ideais desejadas, como:
Pelos experimentos realizados previamente, identifica-se que os tempos
relacionados às transições de sinal também apresentam imperfeições, pois
distinguem-se de zero (esperado em teoria). Tais tempos estão diretamente
relacionados ao tipo de tecnologia de construção do componente. Por exemplo:
um CI LM311 (comparador) terá melhor resposta quando aplicado em um circuito
comparador, em relação à um CI LM324 (amplificador). O tempo de resposta de
um AmpOp está associado (e pode ser medido/determinado) por três fatores
fornecidos pelos fabricantes na folha de dados dos respectivos componentes:
 Rise Time (RT)
 Slew Rate (SR)
 Resposta em Frequência
Tanto o Rise Time quanto o Slew Rate são influenciadores da resposta
em frequência característica de um AmpOp como será melhor avaliado a seguir.
 ZENTRADA ≠ ∞
 VSAT+ < VCC
 ZSAÌDA ≠ 0
 VSAT- > VEE

3.2 Rise Time
Rise time, denominado em
português brasileiro de “tempo de subida”
(ou em português de Portugal como
“tempo de ascensão”) é a variação de
tempo durante a elevação do valor de
tensão de um sinal. É determinado
aplicando-se um pulso elétrico na
entrada do amplificador implementado
em circuito seguidor de tensão. A
Equação 1 o determina e a Figura 1 é o gráfico:
𝛥𝑡 (𝑡 𝑅
2) = 𝑡90% − 𝑡10%
Equação 1 - Rise time
Então, a variação é dada pela subtração do instante de tempo em que o
sinal está em 90% do seu valor máximo pelo instante em que está em 10%.
O Rise Time típico de AmpOp’s comuns como o 741 e o 324 são em torno
de 0.3µs, quando avaliado em circuito com malha fechada e ganho unitário.
3.3 Slew Rate
Também nomeada de taxa de subida ou taxa de resposta ou taxa de
ascensão ou ainda de taxa de giro é a máxima taxa de variação do valor de
tensão do sinal de saída por unidade de tempo. É determinada e disponibilizada
pelo fabricante. Geralmente tem unidade V/µs, podendo adquirir variações. De
forma simples, tem o seguinte equacionamento:
𝛥𝑡 = 𝑡2 − 𝑡1 → 𝛥𝑉 = 𝑉2 − 𝑉1
𝑆𝑅 =
𝛥𝑉
𝛥𝑡
=
𝑉2 − 𝑉1
𝑡2 − 𝑡1
Equação 2 - Slew Rate (equação simples)
2 Alguns fabricantes grafitam a simbologia de rise time como tR.
Figura 1 - Gráfico Rise time

Pela Equação 2 se tem um entendimento objetivo e simplificado do SR.
No entanto, caso deseja-se especificar o equacionamento, segue:
𝑉𝑆 = 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 ∗ 𝑠𝑒𝑛𝜔𝑡 → 𝑆𝑅 =
𝑑𝑉𝑆
𝑑𝑡
| 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜 = 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 ∗ 𝜔 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜔𝑡| 𝜔𝑡=0
𝑆𝑅 = 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 ∗ 𝜔
𝑆𝑅 = 𝑉𝑝𝑖𝑐𝑜 ∗ 2𝜋𝑓
Equação 3 - Slew Rate
Com a Equação 3 é possível elucubrar: o VP máximo que a onda VS pode
adquirir é inversamente proporcional à frequência da mesma. E quanto mais
elevado o valor de SR, maior será a frequência aplicável no circuito. A partir disto
compreende-se a relação entre Slew Rate e a resposta em frequência.
3.4 Resposta em Frequência
Resposta em frequência em termos eletrônicos é o resultado
comportamental apresentado por um componente quando submetido em circuito
CA e valores diversos de frequência. Tanto o Slew Rate quanto o Rise Time são
influenciadores da resposta em frequência (quanto melhor a taxa de variação por
unidade de tempo, mais rápido o circuito realizará as mudanças em VS, logo
melhor será a resposta em frequência).
Teoricamente um circuito com amplificador não alteraria o seu ganho por
conta de fatores externos, alheios ao funcionamento ideal do mesmo. Seria
Figura 2 - Ganho x Frequência

independente de temperatura e frequência. Todavia, em realidade, há
decréscimo no valor do ganho quando opera-se em frequências altas. A Figura
2 apresenta o gráfico característico dos ganhos ideal e real.
Dependendo da qualidade de resposta do AmpOp na faixa de altas
frequências (acima de 100kHz) ainda pode apresentar resultados razoáveis.
Contudo os AmpOp’s mais comuns são passíveis de atenuação do ganho (pela
metade) quando operando acima da frequência referida.

4 Análise por Teoria
4.1 Parte 01 – Slew Rate
Para a primeira metade requisitou-se a análise da taxa de giro de diferentes
amplificadores operacionais. Porém, como em teoria foca-se nas idealidades,
ambos os integrados possuem o mesmo estudo.
Para análise de tal parâmetro, seria montado um circuito seguidor de tensão
(ganho unitário), com sinal de entrada (VE) uma onda quadrada simétrica de ±5V,
frequência de 300Hz e tensões de alimentação simétricas em ±12V.
Como visto, as transições (tanto de ascensão quanto de queda da onda) são
idealmente instantâneas, com uma variação de tempo nula entre elas. Segue
então:
𝑆𝑅 =
𝛥𝑉
𝛥𝑡
=
𝑉2 − 𝑉1
𝑡2 − 𝑡1
→ 𝑆𝑅 =
5 − 0
0 − 0
=
5
0
= ∞ 𝑉/µ𝑠
Para tais
configurações, o SR
tenderia ao infinito, pois
realiza a transição de
modo imediato,
independente do
módulo de tensão.
Tendo como base a
Equação 2 e os
conceitos revisados,
conclui-se: para todo e
qualquer circuito,
idealmente o Slew Rate
tende ao infinito (∞V/µs) e
a transição é imediata (RT = 0). Salienta-se que tais resultados são alheios ao
ganho, à frequência ou valores de potencial elétrico de pico de VS ou de
alimentação do circuito. A Figura 3 apresenta o diagrama teórico para tal parte,
com as transições instantâneas em VS.
Figura 3 - Diagrama teórico Slew Rate

4.2 Parte 02 – Resposta em Frequência
Para a resposta em frequência resgata-se o já estabelecido: análise teórica
válida para ambos os CI’s avaliados. O circuito modifica-se em poucos aspectos:
ganho unitário e frequência de 300Hz prevalecem; VE agora sendo senoidal com
1VP. Repetir-se-ia a análise para os ganhos 4 e 8.
Relembrando: idealmente, para todo e qualquer valor de frequência o ganho
do circuito mantém-se. Desenha-se, portanto, a curva ganho x frequência.
As curvas características teóricas (Figura 4) de resposta não alteram o
módulo do ganho de amplificação em nenhum valor de frequência. Tal
constatação é absoluta e verdadeira mesmo em frequências infinitas (embora o
gráfico limite em 10MHz).
Com a análise teórica realizada, segue-se para a análise por simulação.
Figura 4 - Curva ganho x frequência teórica

5 Análise por Simulação
Para a análise por simulação, utilizou-se o software especializado em
simulação de circuitos eletrônicos LabCenter Electronics ISIS Proteus® 8.0.
Releva-se que tal software tende a apresentar os resultados mais próximos do
real, alertando quando há falhas de conexão, curto-circuito, entre outros
problemas.
Quanto à ferramenta utilizada para a medição dos sinais: o utilitário de
osciloscópio digital virtual, denominado de OSCILLOSCOPE. Tal ferramenta,
como foi constatado em experiências prévias, apresenta resultados assaz
satisfatórios, possibilitando ao usuário o controle específico de escalas de
tensão, de tempo e de medidas.
5.1 Parte 01 – Slew Rate
5.1.1 LM324
Para tal, o circuito montado digitalmente é o da Figura 5.
3
2
1
411
LM324
LM324
V1
12V
V2
12V
A
B
C
D
Ve
Figura 5 - Circuito Proteus parte 1 LM324

Percebe-se que é um seguidor de tensão com as tensões de alimentação
VCC (V1) e VEE (V2) sendo VSOURCES de +12 e -12V respectivamente.
Quanto à montagem digital, relembra-se que o recomendado é o uso de
componentes analógicos (como as fontes de tensão VSOURCE), evitando o uso de
ponteiras de sinais, pois desta forma há a representação de todas as conexões
necessárias para a montagem física do circuito. No exemplo é-se inserida uma
ponteira de pulso (VE) por ausência de componentes na livraria do software que
disponibilizem o sinal desejado. Também, por organização, opta-se pela ligação
do primeiro canal (Canal A – amarelo) no sinal VE e o segundo (Canal B – azul)
sendo VS.
A Figura 6 é o osciloscópio digital virtual para tal análise.
Para a análise, escolhe-se uma região linear de ascensão de tensão. Com
os pontos definidos em +4,50V e -4,50V e uma variação de tempo de 18,40µs,
dá-se:
𝑆𝑅 =
𝛥𝑉
𝛥𝑡
=
𝑉2−𝑉1
𝑡2−𝑡1
→ 𝑆𝑅 =
+4,5 −(−4,5)
18,40
=
9
18,40
≈ 0,49 𝑉/µ𝑠
O Slew Rate calculado é aproximadamente 0,49V/µs (valor maior que o
informado pelo fabricante, mas ainda assim infinitamente menor que o teórico).
Figura 6 - Osciloscópio digital virtual Proteus - Parte 1 LM324

5.1.2 LM741
A Figura 7 apresenta o diagrama esquemático do circuito e, através desta,
se percebe a semelhança entre as montagens, onde apenas é modificado o CI.
Na Figura 8 a imagem do osciloscópio digital virtual.
Os parâmetros observados pelo cursor de amplitude e temporal do
3
2
6
74
15
LM741
LM741
V1
12V
V2
12V
A
B
C
D
Ve
Figura 7 - Circuito Proteus parte 1 LM741
Figura 8 - Osciloscópio digital virtual Proteus - Parte 1 LM741

osciloscópio, tem-se:
𝑆𝑅 =
𝛥𝑉
𝛥𝑡
=
𝑉2−𝑉1
𝑡2−𝑡1
→ 𝑆𝑅 =
+4,5 −(−4,5)
27,80
=
9
27,80
≈ 0,32 𝑉/µ𝑠
Pelos cálculos, o SR do LM741 difere de 0,17V/µs do SR característico
do CI LM324, revelando menor taxa de variação de tensão por unidade de tempo.
Para a segunda parte analisar-se-ia os amplificadores requisitados numa
estrutura não-inversora, variando a frequência do sinal de entrada e observando
o comportamento do sinal de saída. Repetir-se-ia para os ganhos 4 e 8.
5.2.1 LM324 – Ganho 1
A Figura 9 é a
tela de impressão
do circuito
montado em
Proteus para o
ganho unitário.
Seguem as
recomendações
de montagem,
desta vez
compactando-o,
resultando na
menor ocupação
de espaço, o que
facilita a visualização no ambiente de trabalho.
3
2
1
411
LM324
LM324
VCC
12V
VEE
12V
A
B
C
D
Ve
Figura 9 - Circuito Proteus parte 2 ganho 1 LM324

A Figura 10 apresenta os gráficos obtidos no osciloscópio do software. O
gráfico de maior dimensão sendo de 300Hz, com 1kHz, 5kHz e 10kHz
sucessivamente.
Nota-se a semelhança entre as ondas. As tensões de saturação são
+997,33mV e -997,33mV. Os sinais estão em fase e até a frequência de 10kHz
nenhum problema aparece. A reta em verde representa o potencial elétrico nulo
(Canal D setado em GND).
Figura 10 - Comparação Resposta em Frequência ganho 1 300Hz - 10kHz LM324

Já a Figura 11 apresenta os resultados gráficos para a faixa de 20kHz a
100kHz, sendo esta segunda frequência a imagem comparativa de maior
tamanho. Escrutinando as curvas adquiridas há entre 20kHz e 50kHz as mesmas
respostas: VSAT+ = +997,33mV = -VSAT- = -997,33mV, com VS levemente defasado
em relação a VE.
No entanto, para 100kHz, é vista uma diferença clara quando comparado
a valores menores de frequência: a onda de saída é perceptivelmente defasada
de VE, com as tensões de saturação ultrapassando os valores teóricos, VSAT+ =
+1,02V e VSAT- = -1,02. Isto significa que o ganho é acima de 1 e representa o
início dos próximos valores para frequências superiores: o sinal começa a ter um
aspecto triangular.
Figura 11- Comparação Resposta em Frequência ganho 1 20kHz - 100kHz LM324

Para a faixa de altas frequências o resultado é crítico. Distinguindo-se
totalmente do teórico inicia-se a análise pelos 200kHz: VSAT+ = +544,0mV, VSAT-
= -544,0mV, onda defasada aproximadamente em 30°, com aspecto triangular.
Para 500kHz: VSAT+ = +187,0mV, VSAT- = -187,0mV, VS defasada de VE em torno
de 40°, aspecto triangular. Com 1MHz: tensões de saturação simétricas em
±64,0mV, onda invertida (defasada em 180°), aspecto senoidal.
Agora, com 2MHz VS é quase linear, com potencial nulo. A Figura 12 é a
tela do osciloscópio digital virtual para as frequências definidas (sendo 200kHza
maior tela). Observa-se que mesmo a escala de tempo estando no menor ponto
possível (0,5µs/divisão) na frequência máxima muitos períodos são mostrados,
impossibilitando a análise mais minuciosa dos sinais.

5.2.2 LM324 – Ganho 4
Para o ganho 4 o circuito montado virtualmente é a Figura 13. Houve a
utilização de resistores de 30kΩ e 10kΩ para completar a equação do ganho de
tensão para a estrutura não-inversora:
𝐺 = 1 +
𝑅2
𝑅1
3 → 𝐺 = 1 +
𝑅1
𝑅2
= 1 +
30𝑘
10𝑘
= 1 + 3 = 4
Tal ganho (teoricamente) seria válido para qualquer frequência, como
estudado na Figura 4. Contudo se alterará, como segue.
3 Na Figura 13 a numeração dos resistores está trocada: R1 é R2 e vice-versa;
com isto há a adequação da equação.
3
2
1
411
U1
LM324
V1
12V
V2
12V
A
B
C
D
Ve
R1
30k
R2
10k

Mesmo com o ganho elevado os resultados seguem o padrão: de 300Hz
a 10kHz as mesmas tensões de saturação (no caso sendo exatamente às
teóricas: VSAT+ = +4,0V e VSAT- = -4,0V) e para 300Hz, 1kHz e 5kHz VS em fase
com VE. Em 10kHz o sinal de output exibe uma leva defasagem em relação ao
de input, quase imperceptível.
Figura 14 apresenta os gráficos respectivos (tela maior = 300Hz).
Comenta-se que os modos de análise dos resultados invaria,
independente do ganho, ou seja, os canais continuam setados em análise DC,
com a fonte sendo o canal de entrada e escalas de tempo adequadas para a
melhor visualização (um zoom é recomendado para a visualização de
informações menores).

Agora, entre 20kHz e 100kHz, os dados diferem em comparação com o
seguidor de tensão. Em 20kHz: VS levemente defasado de VE com VSAT+ = +4,0V,
VSAT- = -3,98V. Em 30kHz: sinal de saída tomando aspecto triangular e
notavelmente defasado do de entrada, tensões de saturação simétricas em
±3,67V. 50kHz: outuput triangular, defasagem aproximada de 15° saturação
positiva = +2,32V, negativa = -2,31V. Para os 100kHz, saída triangular,
defasagem em torno de 30°, VSAT+ = +1,12V, VSAT- = -1,13V.
Com o ganho elevado há a diferenciação precoce do sinal de saída
simulado para o ideal, mesmo com um CI de qualidade significativa.
Na Figura 15 o print screen dos gráficos para tal tópico.

Na faixa de frequências críticas, resultados críticos. Em 200kHz: VS com
aspecto triangular, defasado cerca de 40°, VSAT+ = +539,58mV e VSAT- = -
530,33mV. Para 500kHz, onda defasada, triangular e o DC Offset é mais visível,
pois VSAT+ = 188,0mV e VSAT- = -159,60mV.
Chegando a 1MHz o sinal de tensão da saída oscila de forma aleatória,
impossibilitando a medida de tensões de saturação por ser instável. VS forma um
ruído azul quando visto em escala de tempo ampla (10µs/divisão) como
apresenta a Figura 17.
Para 2MHz a onda de output tem amplitude quase nula, com defasagem
e distorção, sendo insignificante.
A Figura 16 exibe os diagramas temporais obtidos.

Figura 17 - Variação de Vs 1MHz ganho 4 - LM324
5.2.3 LM324 – Ganho 8
Para o ganho 8
a Figura 18 é o dia-
grama esquemá-
tico do circuito.
Tendo como
base a equação do
ganho da estrutura
não-inversora já
apresentada, tem:
R1 = 7R2. Com
isto, os resistores
utilizados são de
70kΩ e 10kΩ.
3
2
1
411
LM324
LM324
V1
12V
V2
12V
A
B
C
D
Ve
R1
70k
R2
10k
Figura 19 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8
300Hz - 10kHz LM324Figura 20 - Circuito Proteus parte 2
ganho 8 LM324

Modificou-se a cor do sinal de saída a partir das configurações do
osciloscópio digital virtual do software, sendo agora de cor branca para a melhor
visualização. A reta em rosa (Canal C) está em potencial zero para a
representação do terra. O Canal A continua monitorando a entrada: terminal não
inversor do AmpOp (V+ - pino 3 do 324).
Na faixa de frequências baixas tem-se os valores idênticos de VSAT+ e de
VSAT- para 300Hz, 1kHz, 5kHz e 10kHz, sendo +7,99V e -7,95V, respectivamente.
Em 10kHz, assim como observado no tópico precedente, há uma mínima
defasagem do sinal.
A Figura 19 apresenta as telas de impressão comparando as diversas
frequências para a faixa de baixas (tela mais ampla = 300Hz).
LM324Figura 22 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 300Hz - 10kHz

Na faixa das intermediárias: 20kHz (imagem ampla da Figura 20, tensões
elétricas de saturação simétricas em ±5,77V, porém com média de 15° o ângulo
de defasagem de VOUT em relação à VIN e formato triangular. 30kHz (canto
inferior esquerdo da Figura 20): VSAT+ = 3,88V e VSAT- = -3,83V, ângulo de
defasagem e formato de onda semelhantes ao anterior.
No centro inferior da mesma figura, 50kHz com: VSAT+ = +2,34V e VSAT- =
-2,32V, sendo defasagem e onda parelhas a obtida na frequência predecessora.
Releva-se que ascendendo-se a frequência do gerador, as tensões de saturação
do mesmo não alcançam totalmente a definida, como pode ser visto no cursor
de VP positivo da onda em amarelo = +997,38mV (≠ 1,0VP). No canto inferior
direito: 100kHz com saturação positiva em +1,18V e negativa em -1,11V.
Figura 24 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 200kHz - 2MHz
LM324Figura 25 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 20kHz - 100kHz
LM324

Nas altas, modos parelhos. Ao sondar-se a oscilação de 200kHz (principal
tela representada na comparação realizada pela Figura 21) há: potencial
eléctrico de saturação negativo = -537,56mV e positivo = +558,13mV (nível DC
eminente), tão como a defasagem e a aparência triangular. Sequencial, em
500kHz: VSAT- = -148,52mV, VSAT+ = +201,0mV, idem para os outros parâmetros.
Em 1000kHz, DC Offset é positivo e intenso. Mede-se, então, a amplitude de VS
(em branco), que é igual a 0,11065V.
Finalmente, na mais alta oscilação, mesmo na escala de tempo máxima
VS é ínfimo. Sendo tal, dispensa-se a medida de potenciais de saturação
(considera-se frequência de operação crítica, com VS aproximado de zero).

5.2.4 LM741 – Ganho 1
Neste momento, as análises dos mesmos circuitos, porém com a troca dos
CI’s, do LM324 para o LM741.
O circuito para ganho unitário montado no software Proteus é o presente na
Figura 22. Para seguidor de tensão basta uma realimentação negativa. Também
é possível haver ganho unitário com o uso de resistores, sendo R1 = 2R2, no
entanto haverá perdas nos mesmos.
Pela figura vê-se que estão presentes os mesmos componentes dos estudos
anteriores, [VSOURCES, ponteira de entrada de sinal senoidal 1VP e 300Hz,
osciloscópio configurado nas mesmas medidas e escalas (com a organização
sequencial: canal A para VE e canal B para VS).
A Figura 23 realiza a comparação dos resultados obtidos no osciloscópio
3
2
6
74
15
U1
LM741
V1
12V
V2
12V
A
B
C
D
Ve

digital virtual, com 300Hz, 1kHz, 5kHz e 10kHz, respectivamente.
Para a primeira e a segunda frequência VS corresponde exatamente ao
teórico: VSAT+ = +1,0V, VSAT- = -1,0V, sinal senoidal em fase com VE. Para a
terceira e a quarta frequência tem-se: VSAT+ = +1,0V e VSAT- = -995,0mV, ainda
com sinal de aspecto senoidal e sem defasagem visível em relação ao de
entrada. O canal D é setado em GND para a representação do potencial elétrico
nulo.

A Figura 24 apresenta os digramas temporais para 20kHz (imagem
principal), 30kHz, 50kHz, tais três têm VSAT+ = +1,0V e VSAT- = -1,0V, sendo a de
50kHz com uma leve defasagem e a de 100kHz na faixa limiar entre as
frequências intermediárias e altas, já demonstrando aparência triangular, tensão
de saturação positiva igual a +771,88mV e tensão de saturação negativa igual a
-771,88mV.
Relembrando: todos os gráficos retirados do osciloscópio digital simulado
apresentam as configurações determinadas pela imagem maior de cada figura
(configurações DC e maior escala de tensão possível para a ocupação máxima
de tela dos sinais, como recomendado).

Para 200kHz: VSAT+ = +380,79mV, VSAT- = -378,73mV, sinal triangular, VS
defasado de VE. Para 500kHz: VSAT+ = +149,33mV, VSAT- = -144,38mV, sinal
triangular, VS defasado de VE. Para 1MHz: VSAT+ = +66,83mV, VSAT- = -65,18mV,
sinal triangular, VS defasado de VE. Para 2MHz: VSAT+ = +28,05mV, VSAT- = -
26,40mV, sinal triangular, VS defasado de VE.
Os gráficos simulados para as frequências citadas se encontram na
Figura 25.
Com estes encerra-se as análises por simulação para ganho 1 (de ambos
os circuitos integrados).
Figura 26 - Circuito Proteus parte 2 ganho 4 LM741Figura 27 - Comparação Resposta
em Frequência ganho 1 200kHz - 2MHz LM741

5.2.5 LM741 – Ganho 4
Para o ganho 4 segue a equação para a estrutura não-inversora em malha
fechada sendo o resistor conectado à saída do AmpOp (terminal 6 do LM741)
sendo 3 vezes maior que o resistor conectado ao terminal V- do AmpOp e ao
GND. Nota-se semelhança entre a Figura 26 (figura que é o diagrama
esquemático do circuito montado para este tópico) e a Figura 13, apenas
havendo a modificação do CI.
No entanto, como percebido em tópico anterior, as semelhanças limitam-se
às aparências, pois há distinções operacionais significativas entre ambos.
3
2
6
74
15
U1
LM741
V1
12V
V2
12V
A
B
C
D
Ve
R2
30k
R1
10k

Figura 27: tela de impressão dos gráficos para 300kHz (com VSAT+ e VSAT-
iguais aos teóricos, consequentemente ganho igual ao teórico); 1kHz (com
VSAT+ igual ao teórico e VSAT- minimamente diferente, sendo igual a -3,98V);
5kHz, com os resultados idênticos à frequência anterior e 10kHz, com VSAT+
= +3,96V e VSAT- = -3,98V.
O canal C (rosa) é utilizado como referência, setado em ground.

Na Figura 28 os dados: 20kHz → VSAT+ = +3,70V, VSAT- = -3,65V. 30kHz
→ VSAT+ = +2,56V, VSAT- = -2,56V (ganho = 2,56). 50kHz → VSAT+ = +1,55V, VSAT-
= -1,53V. 100kHz → VSAT+ = +779,17mV, VSAT- = -766,67mV.
Comenta-se, novamente, que elevando as frequências, o próprio gerador
de sinais do simulador apresenta nível de tensão abaixo do determinado (1,0V
configurado, disponibilizando 997,83mV), como já dito para a mesma faixa de
frequência em análise simulada ganho 8 para o LM324. E o valor de amplificação
do sinal é determinante para a exibição de problemas em VS, pois quanto maior
o ganho do circuito, mais sensível será VS em relação às alterações de VE.

Em sequência: 200kHz → VSAT+ = +384,77mV e VSAT- = -370,88mV, ganho
≈ 0,3. 500kHz → VSAT+ = +154,32mV e VSAT- = -137,87mV, ganho ≈ 0,1. 1MHz →
VSAT+ = +75,20mV e VSAT- = -64,12mV, ganho ≈ 0,07. 2MHz → VSAT+ = +32,96mV
e VSAT- = -18,50mV, ganho ≈ 0,02.
A Figura 29 apresenta os gráficos que finalizam a análise por simulação
do ganho 4.

5.2.6 LM741 – Ganho 8
Para verificar não somente a qualidade do CI quando aplicado à diferentes
frequências e ganhos, mas também de outros elementos integrantes do circuito,
optou-se por substituir as VSOURCES por ponteiras de tensão DC (embora já
considerado qual a melhor opção), os canais A e B por C e D do osciloscópio, os
resistores (componente RES) por outro tipo (MINIRES) e a ponteira de sinal
senoidal de entrada por um componente gerador de função.
Assim, o circuito resultante é o da Figura 30.
Optou-se pela troca de resistores, por terem sidos os valores de resistores
definidos nesta nova organização, valores comerciais, os utilizados durante a
análise em placa de ensaio, cujos resultados seguem em próximo capítulo.
Portanto, ao invés de montar com um resistor de 70kΩ, associou-se em série
dois resistores de 0,6W, um de 68kΩ e outro de 2kΩ.
3
2
6
74
15
LM741
LM741
A
B
C
D
R2
2k
R3
68k
R1
10k
AM FM
+
-
Vee
Vcc
Figura 29 - Tela de configuração do gerador de função do ProteusFigura 30 - Circuito
Proteus parte 2 ganho 8 LM741
Figura 31 - Tela de configuração do gerador de função do Proteus
LM741Figura 32 - Tela de configuração do gerador de função do Proteus

O gerador de função possui a seguinte tela (Figura 31), na qual é possível
configurar os mesmos parâmetros principais de um sinal: frequência, amplitude,
forma de onda e polaridade.
A Figura 32 tem os dados, com as mudanças na interface do osciloscópio:
canal D em verde, Canal C em vermelho, Canal A em amarelo como referência
do potencial elétrico nulo.
Mesmo alterando o gerador de sinal senoidal, ainda há problemas; o
mesmo não disponibiliza o valor exato definido (1VP) mas sim algo um pouco
abaixo (994,50mVP) o que é provoca uma diferença séria em VS.
Há distanciamento do teórico em VSAT+ de 300Hz e VSAT- deste e de 5kHz
(±7,96V) e em VS de 10kHz, que apresenta problemas precoces com aparência
triangular e VSAT+ e VSAT- = ±7,35V.
LM741Figura 34 - Comparação Resposta em Frequência ganho 8 300Hz - 10kHz LM741

VS em:
 20kHz: VSAT+ = +3,89V, VSAT- = -3,87V, triangular, defasado.
 0,1MHz: VSAT+ = +791,88mV, VSAT- = -761,25mV, triangular, defasado.
A Figura 33 é a comparação dos gráficos obtidos na sequência das
frequências.

A Figura 34 apresenta os sinais resultantes para 0,2MHz (imagem de maior
tamanho) com ganho aproximado de 0,3; para 0,5MHz, canto inferior esquerdo,
com ganho aproximado de 0,1; 1MHz, centro inferior, com ganho em cerca de
0,06 e 2MHz, no canto inferior direto, com VS quase em 0V.
Com estes finaliza-se as análises por simulação. Parte-se para a análise
por atividade prática.

6 Análise por Atividade Prática
6.1 Informações sobre os equipamentos e montagem
Previamente ao início da análise experimental, seguem informações
relevantes:
Quanto aos equipamentos utilizados: todos os equipamentos utilizados
na montagem dos circuitos foram disponibilizados pela própria instituição:
osciloscópios digitais Tektronix modelo TBS-1062; geradores de sinais Minipa
modelo MFG – 4201; fontes de alimentação 30V, 5A Instrutherm modelo FA-3003;
fios de cobre; CI’s LM324 e LM741, cabos de conexão para osciloscópio, para
fontes e para gerador de sinais; cabos de conexão banana-banana e banana-
jacaré e matrizes de contato do fabricante ICEL Manaus modelo MSB-300.
Quanto à qualidade dos equipamentos utilizados: a qualidade prévia
dos equipamentos já recebidos foi avaliada e, em alguns casos, alterou a
precisão dos dados adquiridos. Tal fato será melhor abordado no tópico
“Conclusões”.
Quanto aos CI’s: tanto o CI LM741 quanto o LM324 são DIP-8, ou seja,
possuem duas fileiras de pinos, com 4 terminais em cada fileira. São SOC
(System on Chip), por possuírem elementos eletrônicos internos com funções
analógicas integradas num único componente. Possuem baixa dissipação de
potência elétrica (aproximadamente 500mW), baixa corrente elétrica, não
ultrapassando os 50mA.
Quanto ao método de análise: para a segunda parte da análise com
base nos resultados experimentais obtidos, as imagens das telas de impressão
do osciloscópio digital são dispostas em três partes, de acordo com as
frequências: baixas, intermediárias e altas. Tais três partes possuem
características em comum, o que as assemelham e facilitam o discorrimento
sobre os dados. Por questões de espaço, houve a compactação das imagens,
para que coubessem em margens. Todavia fez-se a compactação para que se
dispusessem de forma que os sinais e outras informações relevantes da interface
estivessem visíveis e identificáveis (algumas necessitam de ampliação por
zoom). As análises estão em ordem sequencial de realização do experimento.

6.2 Parte 01 – LM324
Nesta primeira parte, como
já avaliado de outras formas,
monta-se um circuito com o CI
LM324, sendo VE = onda
quadrada simétrica em ±5V,
frequência = 300Hz e tensões de
alimentação = ±12V.
A Figura 35 é o print obtido
do osciloscópio para o circuito
referido. Tanto o canal 1 (em
laranja) quanto o canal 2 (azul) estão em escala máxima de tensão (uma escala
maior não mostraria o sinal por completo). Analisando as figuras seguintes
(Figura 37 e Figura 36) obtém-se rise e fall time, sucessivamente. Verificando
uma região linear do sinal (geralmente entre 10% e 90% do valor máximo)
calcular-se o slew rate, que, para o LM324 em prática se deu pela equação:
𝑆𝑅 =
𝛥𝑉
𝛥𝑡
=
𝑉2−𝑉1
𝑡2−𝑡1
→ 𝑆𝑅 =
+2,80 −(−2,56)
11,4−3,3
=
5,36
8,1
≈ 0,66 𝑉/µ𝑠
Pela subtração dos valores instantâneos de cada cursor, obtém-se para o
AmpOp LM324 um SR de 0,66V/µs.
Observa-se que os intervalos de subida e de descida diferenciam-se, sendo
o rise time (RT) aproximadamente igual a 8,1µs e o fall time (FT) em torno de
5,90µs.
Figura 35 - Print osciloscópio parte 1 LM324
Figura 35 - Print fall time LM324Figura 36 - Print
osciloscópio parte 1 LM324
Figura 37 - Print rise time LM324
Figura 39 - Foto 2 prática parte 1
LM324Figura 40 - Print rise time LM324
Figura 36 - Print fall time LM324
Figura 37 - Print rise time LM324Figura 38
- Print fall time LM324

A figura 38 é a primeira fotografia do circuito montado em protoboard para
tal tópico, com a visão superior da placa de ensaio e os cabos de conexão e
pontas de prova
do osciloscópio
digital.
A figura 39
é a segunda foto
do mesmo cir-
cuito, com outra
visão (lateral) do
ambiente de tra-
balho, apresen-
tando a bancada
de experimentos.
Figura 38 - Foto 1 prática parte 1 LM324
Figura 39 - Foto 2 prática parte 1 LM324

6.3 Parte 01 – LM741
Com o mesmo circuito, no entanto realizando somente a troca dos
amplificadores operacionais, para o LM741 a Figura 40 apresenta dois períodos
e meio dos sinais de saída (azul)
e entrada (laranja).
A figura 41 exibe a tela de
impressão para a subida do sinal
na escala de tempo de
2,50µs/divisão e escala de
tensão em 2,0V/divisão. A figura
42 mostra o print do osciloscópio
digital com a descida dos sinais
em mesmas escalas.
Segue a equação para slew rate:
𝑆𝑅 =
𝛥𝑉
𝛥𝑡
=
𝑉2−𝑉1
𝑡2−𝑡1
→ 𝑆𝑅 =
+4,72 −(−2,32)
11,1−1,1
=
7,04
10,0
≈ 0,70 𝑉/µ𝑠
Então, para o CI LM741, o slew rate obtido em prática é de 0,70V/µs.
Figura 40 - Print osciloscópio parte 1 LM741
Figura 41 - Print fall time LM741Figura 42 - Print
osciloscópio parte 1 LM741
Figura 41 - Print rise time LM741 Figura 42 - Print fall time LM741

A figura 43 exibe a fotografia do circuito montado em breadboard para este
tópico, com o LM741 (DIP-8) e as pontas de prova do osciloscópio digital em
primeiro plano e, ao fundo, os cabos de conexão de potencial positivo e negativo
(vermelho e preto, respectivamente) do gerador de função que aplica o sinal de
entrada no terminal 3 do CI.
Figura 43 - Foto prática parte 1 LM741

Para a segunda parte da análise prática das respostas dos amplificadores
operacionais estudados, escolheram-se frequências de múltiplos de 2, 3 e 5, pois
o ideal é a verificação em escala logarítmica.
6.4.1 LM324 – Ganho 1
Com seguidor de tensão, a figura 44 realiza a comparação entre os sinais
em 300Hz, 1kHz, 2kHz e 5kHz. O ganho nestas frequências foi assaz próximo
do teórico, havendo poucas diferenciações em 300Hz (com VSAT+ = 976mV e
VSAT- = -976mV) e em 2kHz (com VSAT- = -1,0V, porém VSAT+ = 1,02V).
Salienta-se que a tensão disponibilizada pelo gerador de função foi forçada
em 1,0V em todas as frequências, no entanto, sua instabilidade e sensibilidade
alterava em milivolts o sinal provido (por isto, em alguns casos, CH1 possui
tensões em 1,02V, 1,04V ou próximos).
Figura 44 - Comparação sinais em prática ganho 1 300Hz - 5kHz LM324
Comparação sinais em prática ganho 1 300Hz - 5kHz LM324

Na faixa das frequências intermediárias para ganho esperado em 1, tem-se
a figura 45 com a reunião das telas de impressão obtidas do osciloscópio digital
Tektronik com 10kHz e 20kHz (VPP = 1,0V, contudo VSAT+ = -VSAT- + 0,04 = 1,02V);
50kHz (VPP = 1,0V, VSAT+ = 1,04V e VSAT- = -960mV) e 100kHz (VSAT- igual ao
teórico e VSAT+ = 1,04V), sendo esta última já apresentando leve defasagem.
Ao longo das análises as escalas de tempo foram aumentadas para a melhor
visualização, como é possível identificar na barra de informações no inferior de
cada print (50µs/divisão → 25µs/divisão → 10µs/divisão → 5µs/divisão).
De mesmo modo, para filtrar o ruído dos sinais, optou-se por obtenção de
média dos sinais (média em 16 vezes), ferramenta que o equipamento oferece
aos usuários e facilita a avaliação dos resultados.
Figura 45 - Comparação sinais em prática ganho 1 10kHz - 100kHz LM324

Em oscilações críticas, a figura 46 compara os prints coletados.
Observa que, mesmo com o gerador de sinais forçado para VPP = 2,0V e
simetria de valores de pico em ±1,0V, os resultados no output são destorcidos e
problemáticos, revelando a sensibilidade de VOUT em relação à VIN quando
operando em altas frequências e/ou ganhos altos. Seguem os dados:
 200kHz: VSAT+ = 700mV, VSAT- = -1,08V;
 500kHz: VSAT+ = -88,0mV, VSAT- = -568mV;
 1MHz: VSAT+ = -96,0mV, VSAT- = -376mV e
 2,5MHz: VSAT+ = -440mV, VSAT- = -600mV;
A frequência máxima possível para o gerador Minipa é de 2,5MHz, o que
aplicou-se para a verificação da resposta do circuito no limite máximo.
Figura 46 - Comparação sinais em prática ganho 1 200kHz - 2,5MHz LM324

Abaixo, a figura 47 e 48 são fotografias do circuito montado em matriz de
contatos.
Figura 47 - Foto 1 prática parte 2 ganho 1 LM324
Foto 2 prática parte 2 ganho 1 LM324

6.4.2 LM324 – Ganho 4
Para a montagem em matriz de contatos do circuito não-inversor com ganho
4, diferentemente da simulação onde qualquer valor de resistência é possível,
necessitou-se da procura por valores ôhmicos comerciais que atendessem ao
valor de ganho objetivado. Por tal motivo, três unidades de resistores de 1kΩ
foram associados em série para formarem R2 e uma unidade de 1kΩ coube ser
R1.
A figura 49 dá: 300Hz, 1kHz, 2kHz e 5kHz (com ganho aproximado de 4). A
única não-semelhança são as tensões de saturação, ora VSAT+ acima de VSAT- e
ora o contrário.

Aqui, como as ondas se encaixavam nas escalas de módulos, as telas de
impressões têm VS no limiar do visor, preenchendo totalmente o espaço
disponível em termos de amplitude (1V/divisão, com exceção de 100kHz –
500mV/divisão).
Em 10kHz VSAT+ = 4,12V e VSAT- = -3,88V; em 20kHz VSAT+ = 4,0V e VSAT-
= -3,80V; nos 50kHz VSAT+ = 3,40V e VSAT- = -3,36V e com 100kHz VSAT+ = 1,60V
e VSAT- = -1,88V.
É claro ver a partir de 20kHz falhas no semiciclo negativo de VOUT (em
azul), como exibe a figura 50. O aspecto triangular é visível a partir de 50kHz,
com grande defasagem acima desta frequência.
Como as posições dos cursores do trigger, do tempo e de ambos os sinais
são setados na origem (0V e 0s), identifica-se a grande defasagem na última tela
(100kHz) pois VS (sinal azul) começa no semiciclo positivo, enquanto VE (laranja)
inicia no negativo.

Figura 51 exibe as quatro últimas telas de impressão adquiridas para o
ganho 4 com o LM324.
Frisando de novo, é na faixa de altas frequências que a resposta dos CI’s se
distanciam mais da teoria.
 200kHz: saturação positiva = 780mV, negativa = -1,06V.
 500kHz: saturação positiva = 228mV, negativa = -440mV.
 1MHz: saturação positiva = -352mV, negativa = -642mV.
 2,5MHz: saturação positiva = -1,44V, negativa = -1,56V.
No limite, quando em análise CA, VS teria 120mVP, o que, quando trata-se de
eficiência de circuitos e de valores de tensão de sinais alternados, seria
considerado CC, se DC offset fosse nulo.

A fotografia para este tópico é a figura 52, com os quatro resistores
presentes, como dito previamente e o CI LM324 (DIP-14) no centro.
A cor de cada fio de cobre representa um ramo do circuito, o que facilita a
compreensão e referencia melhor as conexões.
No caso, os furos da protoboard são distintos (da esquerda quadriculados
e da direita ovalado), pois estão acopladas duas matrizes de contato, objeto tal
que foi recebido e utilizado exatamente como foi disponibilizado pela instituição.
Ao longo do exercício, constatou-se problemas de contato entre os ramos das
breadboards, dificuldades tais que foram resolvidas com a troca de posição do
CI.
Figura 52 - Foto prática parte 2 ganho 4 LM324

6.4.3 LM324 – Ganho 8
Assim como para o ganho 4, na amplificação de ganho 8 necessita-se da
implementação de valores ôhmicos para a referência ao sistema. Os valores
comerciais de resistores associados em série para a formação de R2 (70kΩ) são
68kΩ e 2kΩ. R1 sendo 10kΩ.
A figura 53 reúne as quatro primeiras telas de impressão com Ganho 8.
 300Hz: VSAT+ = 8,24V, VSAT- = -8,24V. Ganho igual a 8,24.
 1kHz: VSAT+ = 8,16V, VSAT- = -8,40V. Ganho médio de 8,28.
Como esperado teoricamente e constatado empiricamente, na faixa de
frequências baixas não existem problemas significativos de defasagem de sinal
e/ou aparência triangular do mesmo.

Para a faixa de frequências intermediárias em ganho teórico = 8:
 10kHz: VSAT+ = 8,48V, VSAT- = -7,68V. Ganho igual a 8,08.
Figura 54 exibe as quatro telas de impressões para tal faixa de frequências.
Defasagem inicia em 20kHz e consolida-se a partir dos 50kHz. Ganho decai
drasticamente quando ultrapassa 50kHz. Ganho aproxima-se de ser unitário a
partir de 100kHz.

Para a faixa de altas frequências para ganho teórico = 8:
 200kHz: VSAT+ = 960mV, VSAT- = -960mV. Ganho igual a 0,96.
 500kHz: VSAT+ = 928mV, VSAT- = -368mV. Ganho médio de 0,348.
 1MHz: VSAT+ = -880mV, VSAT- = -1,16V. Ganho médio de 0,118 (com Nível
DC).
 2,5MHz: VSAT+ = -3,28V, VSAT- = -3,44V. Ganho médio de 0,08 (com nível
DC).
Figura 55 exibe as telas com os gráficos em respectiva ordem (canto superior
esquerdo ao canto inferior direito)

A figura 56 é a fotografia com visão superior para o circuito deste tópico,
com os três resistores que o compõem, o CI LM324 com VCC no pino 11 e VEE
no pino 4 e as duas pontas de prova do osciloscópio sendo conectadas
diretamente na placa.
Após isto encerram-se as análises para o AmpOp referido.

6.4.4 LM741 – Ganho 1
Inicia-se o discorrimento sobre o comportamento do CI LM741 avaliado
experimentalmente. Primeiro circuito sendo ganho unitário.
Seguidor de tensão feito, há:
 300Hz: VSAT+ = 1,02V, VSAT- = -980mV. Ganho médio = 1.
 1kHz: VSAT+ = 1,04V, VSAT- = -980mV. Ganho médio = 1,01.
 5kHz: VSAT+ = 1,06V, VSAT- = -1,0V. Ganho médio = 1,03.
A figura 57 dispõe os prints em ordem sequencial de realização.
Todos os sinais das diversas frequências estão em fase. VS (CH2 – em azul)
sobrepõe VE por estar em fase e em mesmas escalas.

Na faixa de intermediárias, ainda em ganho unitário:
Sinais em fase e nenhum problema observado, tão como para a mesma faixa
com o LM324.
A Figura 58 apresenta mais quatro prints coletados com os sinais trigados,
VS forçado em 1,0VP e escala máxima de tensão antes que os sinais não seja
totalmente expostos no visor do equipamento.

Nas altas frequências, a figura 59 exibe os print screens com os gráficos e os
respectivos dados:
 200kHz: VSAT+ = 920mV, VSAT- = -740mV. Ganho médio = 0,83.
 1000kHz: VPP = 360mV. Ganho médio = 0,18.
 2500kHz: VPP = 176mV. Ganho médio = 0,088.
O cálculo de ganho médio é dado pela seguinte equação aritmética:
𝐺𝑚𝑒𝑑 =
𝑉𝑝𝑝𝑠
𝑉𝑝𝑝𝑒
=
𝑉𝑠𝑎𝑡+ − 𝑉𝑠𝑎𝑡−
2
Onde:
Gmed = ganho médio Vpps = tensão de pico a pico do sinal de saída
Vppe = tensão de pico a pico do sinal de entrada
Mais uma vez os mesmos resultados: ondas triangulares, defasadas entre si
e DC Offset (embora VE esteja forçado em 1,0VP).
Figura 56 - Foto prática parte 2 ganho 1 LM741Figura 57 - Comparação sinais em
prática ganho 1 200kHz - 2,5MHz LM741

Mais uma fotografia é apresentada na figura 60.
Foto prática parte 2 ganho 1 LM741

6.4.5 LM741 – Ganho 4
Para o ganho de amplificação ter valor 4, utilizou-se os mesmos resistores
para o ganho 4 com o LM324, associando-os da mesma forma.
Os dados seguem:
 300Hz: VSAT+ = 3,88V, VSAT- = -3,88V. Ganho igual a 3,88.
Nesta parte houve grande semelhança entre os ganhos obtidos, assim como
para a maioria dos ganhos de sinais atuando em longos períodos.
A figura 61 exibe os gráficos em respectiva ordem de coleta dos mesmos.
Comparação sinais em prática ganho 4 300Hz - 5kHz LM741

Já a figura 62 exibe os gráficos para as frequências intermediárias. Com
10kHz tendo ganho médio = 3,86; 20kHz com ganho médio = 3,84; 50kHz com
defasagem clara, aparência triangular e ganho igual a 3,12 e, por último, mas
não menos importante, 100kHz com as mesmas características que a frequência
analisada previamente, VSAT+ = 1,72V, VSAT- = -1,50V e ganho médio = 1,61,
Figura 63 - Comparação sinais em prática ganho 4 200kHz - 2,5MHz LM741Figura 64 -
Comparação sinais em prática ganho 4 10kHz - 100kHz LM741

Próxima parte, segue:
 200kHz: VSAT+ = 808mV, VSAT- = -800mV. Ganho igual a 0,804.
 1MHz: VPP = 328mV. Ganho médio = 0,164.
 2,5MHz: VPP = 140mV. Ganho médio = 0,07.
Todas as ondas de output apresentam problemas de forma de onda,
defasagem e ganho alterado. Nenhum dos dois CI’s consegue aproximar-se do
teórico quando em altas frequências.
Figura 63 com os gráficos:

As figuras a seguir (figura 64 e figura 65) são mais fotos do experimento.
A figura 65 exibe marcas de danos na matriz de contanto, o que, infelizmente,
demonstra problemas que afetam o labor da atividade e a qualidade de certos
equipamentos recebidos e utilizados pelos alunos.
Foto 2 prática parte 2 ganho 4 LM741

6.4.6 LM741 – Ganho 8
Os mesmos resistores usados para provocar ganho 8 no circuito com LM324,
foram reutilizados para tal tópico.
A figura 66 tem as quatro primeiras telas de impressão coletadas do
osciloscópio digital Tektronik modelo TBS-1062 para este tópico.
 300Hz: VSAT+ = 8,16V, VSAT- = -8,08V. Ganho médio = 8,12.
Nenhum problema e/ou dificuldade aparente na realização da atividade e
obtenção dos sinais nesta primeira etapa de análise de resposta em frequência
do amplificador operacional LM741 atuando com ganho de amplificação igual a
8.

Agora:
Como já descoberto o padrão de comportamento dos AmpOp’s, tais
resultados não surpreendem. Na faixa de frequências intermediárias para ganho
teórico 8, o ganho obtido em experimento desanda exponencialmente. É também
na faixa de intermediárias que há o aparecimento de formatos de onda não ideias
em VS. A figura 67 apresenta as ondas entre a faixa 10kHz à 100kHz.

Em frequências críticas para VS:
 0,001THz: VPP = 340mV. Ganho médio = 0,17.
 2,5MHz: VPP = 120mV. Ganho médio = 0,06.
A figura 68 tem as quatro telas para 200kHz, 500kHz, 1MHz e 2,5MHz
(frequência máxima possível disponibilizada pelo gerado de função Minipa),
respectivamente.
As próximas figuras (figura 69 e figura 70), finalizam a mostra de
fotografias dos circuitos montados em breadboard, retiradas durante a realização
em bancada de trabalho. Focam-se os componentes principais (resistores de
68kΩ - código de cores: azul, cinza, laranja; 2kΩ - código de cores: vermelho,
preto, vermelho; e 10kΩ - código de cores: marrom, preto, laranja e o CI que
precisou ser trocado pois estava apresentando problemas – o novo LM741 é
DIP-14).
Figura 70 - Foto 2 prática parte 2 ganho 8 LM741Figura 71 - Comparação sinais em
prática ganho 8 200kHz - 2,5MHz LM741

Portanto, finalizam-se as análises para os circuitos propostos, com os dados
coletados exibidos.
Segue a comparação de resultados e discussão sobre os mesmos, incluindo
conclusões relevantes e considerações extras indispensáveis.

7 Comparações de Resultados
Agora, por questões de visualização, optou-se pela orientação melhor. A seguir as informações e comparações de resposta em
frequência.
7.1 LM324 – Ganho 1
A tabela 1 apresenta a comparação de dados teóricos, simulados e práticos para a resposta em frequência do LM324 quando
em ganho 1.
Tabela 1 - Comparação LM324 Ganho 1
Gráfico 1 - Comparação LM324 ganho 1Tabela 2 - Comparação LM324 Ganho 1

O gráfico 1 transcreve os dados da Tabela 1 para um gráfico linear. A escala é logarítmica, e é possível verificar que o ganho
cai consideravelmente quando próximo de 300kHz, tanto nos valores simulados quanto nos práticos. Vê-se, de mesmo modo, que
há maior aproximação entre os resultados simulados e práticos do que entre o teórico e qualquer outro dos dois.
2,5MHz é o limite para a série de dados simulados, enquanto, por linha de tendência, os dados práticos poderiam chegar aos
3MHz.
Gráfico 1 - Comparação LM324 ganho 1

7.2 LM324 – Ganho 4
A seguir, a Tabela 2 apresenta os resultados coletados para o mesmo AmpOp atuando em ganho 4.
Organizam-se da mesma forma prezando por demonstrar os valores de VSAT+ e VSAT- de cada modo de análise, com o cálculo
de ganho realizado. Até os 10kHz na análise por simulação ambos os potenciais de saturação do sinal são iguais aos teóricos
tendo, por conseguinte, ganhos ideiais. A diferença inicia-se posteriormente a esta frequência

O gráfico 2 realiza a comparação entre teoria, prática e simulação, ilustrando os dados da Tabela 2.
Com escala logarítmica em 3, percebe-se que o ganho começa a cair mais precocemente em relação ao ganho unitário, entre
30kHz e 300kHz, em torno de 70kHz. Mais uma vez os resultados simulados assemelham-se aos experimentais.

7.3 LM324 – Ganho 8
A tabela 3 tem os resultados tabelados para este tópico.
É perceptível um padrão de oscilação dos ganhos na faixa de frequências baixas para os dados coletados em montagem em
matriz de contatos, ora com ganho igual a 8,24, ora 8,2 ou similar. E entre as intermediárias, como visto, há a decadência do ganho.
Sendo as frequências altas o momento de total diferenciação do teórico.
Na simulação a partir de 1MHz as tensões de saturação e, por conseguinte, os ganhos estão em zero, pois, embora haja
presença destes valores no osciloscópio digital virtual, é mui dificultosa a coleta de informações no mesmo, por questões de
visibilidade e oscilação de sinais.
Gráfico 2 - Comparação LM324 ganho 8Tabela 3 - Comparação LM324 Ganho 8

O gráfico 3 transpõe as informações e exemplifica os dados. Como previsto, há uma queda mais precoce do ganho de
amplificação, aqui antes mesmo dos 30kHz sua decadência inicia. O que leva a conclusão de que quanto maior for o ganho menor
será a sua frequência máxima de operação eficiente.

7.4 LM741 – Ganho 1
Agora a comparação de resultados teóricos, práticos e simulados quanto à resposta em frequência do AmpOp LM741 em
seguidor de tensão.
A tabela 4 apresenta e compara os dados.

O Gráfico 4 é a comparação entre os resultados de resposta em frequência teóricos, simulados e obtidos em avaliação por
montagem em placas de contatos para ganho unitário do LM741. Assemelha-se ao Gráfico 1. No entanto, tem queda de ganho antes
mesmo dos 300kHz (em dados simulados e práticos).

7.5 LM741 – Ganho 4
A tabela 5 possui os dados teóricos nas quatro primeiras colunas, os obtidos por simulação no software Proteus® nas quatro
colunas centrais, e nas quatro colunas à extrema direita os resultados da atividade prática para este tópico.
Há semelhanças entre esta tabela e a Tabela 2, embora sejam AmpOp’s diferentes, estão sendo submetidos às mesmas
frequências e mesmo ganho de amplificação. Contudo há distinções comportamentais, principalmente quando ascendem-se as
frequências, como pode verificar em 100kHz, por exemplo: enquanto nesta frequência o CI LM324 ainda resiste com ganho = 1,125,
o LM741 é menos eficiente, tendo ganho = 0,77.

O gráfico abaixo (gráfico 5) é a transposição das informações da Tabela 5 para ilustração gráfica.
Como em todos os outros gráficos, os valores simulados mantêm-se acima dos práticos em frequências baixas, logo caindo
e sendo menores quando mais à direita em relação ao eixo horizontal.

7.6 LM741 – Ganho 8
A tabela 6, faz a comparação para esta modo.
Os valores de simulação de 2,5MHz são nulos em todas as tabelas por motivos de visualização no utilitário OSCILLOSCOPE,
já que não possibilita o uso de escalas de tempo com menos unidades de tempo por divisão e, consequentemente, não permite a
identificação das tensões de saturação e o cálculo do ganho. Por tal questão são consideradas nulas.

O gráfico acima (gráfico 6) apresenta as curvas características dos dados obtidos por simulação, teóricos (sempre iguais a 8)
e práticos, de ganho x frequência. O eixo das abscissas continua em escala logarítmica em multiplicidade de 3. As curvas se mantém
no valor de ganho 8 até aproximadamente os 10kHz. São rebaixadas no terceiro intervalo horizontal do gráfico e no último (entre
300kHz e 3MHz) se anulam.
Gráfico 3 - Comparação LM324 x LM741 ganho 1Gráfico 4 - Comparação LM741 ganho 8

7.7 Comparação resultados práticos LM324 x LM741 – Ganho 1
Realizada, portanto, uma comparação entre resultados teóricos, simulados e práticos de cada circuito integrado para ganhos
pré-determinados, segue um comparativo entre os valores obtidos em análise de resposta em frequência durante montagem física
dos circuitos de ambos os amplificadores operacionais para cada ganho determinado.
O Gráfico 7 faz a abertura, demonstrando que o LM741 possui uma curva de resposta em frequência mais linear, enquanto o
LM324 oscila consideravelmente, embora ambos possuam resultados muito próximos.
Gráfico 7 - Comparação LM324 x LM741 ganho 1
Gráfico 6 - Comparação LM324 x LM741 ganho 4Gráfico 7 - Comparação LM324 x LM741 ganho 1

O gráfico 8 segue a comparação, agora com ganho 4. Nota-se que o LM741 é levemente inferior em termos de valores de
ganho por frequência submetida em relação ao seu oponente. Ambos os AmpOp’s começam a queda do ganho em torno de 50kHz,
sendo 100kHz a frequência na qual graves problemas no sinal de saída já são aparentes.

E o Gráfico 9 finaliza a comparação de resultados práticos entre os AmpOps LM324 e LM741. No Gráfico 9 há o leve
sobressalto do primeiro amplificador em relação ao segundo, pois consegue perdurar com ganho 8 por frequências maiores,
realizando uma elevação no ponto de ressonância (quando em cerca de 50kHz) para, então, efetuar a queda.
Contudo, ambos os AmpOp’s não resistem às altas frequências, como viu-se em todas as demonstrações.

8 Conclusões
A seguir, seguem conclusões finais dos estudos e considerações relevantes
sobre o realizado.
8.1 Considerações relevantes quanto às transições de sinais
Pelos estudos viu-se que, idealmente, nas transições de valores de tensão
no sinal disponibilizado na saída de um amplificador operacional, seria ausente
qualquer atraso, efetuando a
transição imediata.
Todavia, com uma variação de
valor de tensão relativamente grande
por unidade de tempo, geralmente os
AmpOp’s apresentam um atraso,
como verificaram-se os rise time e fall
times (atraso tais também chamados
de delay ou lag).
O valor do delay varia de CI
para CI. Os mais rápidos, como
exemplo o TL3116 e o LTC5564, são
comparadores com melhor resposta,
maior quantidade de pinos e maior
custo em relação aos mais comuns, como o LM339 e o LM311.
A figura 71 exibe um diagrama de tempo de um amplificador com transição
rápida e transição lenta, respectivamente. Observa-se que, no segundo, há uma
região linear de ascensão do módulo do potencial elétrico.
Tais intervalos de transições provocam efeitos quando aplicadas em
frequências mais altas, dificultando a resposta do amplificador e limitando a
banda de operação do mesmo.
Figura 71- Tempo de transição dos
AmpOp’s
Gráfico 9 - Curva de resposta em
frequência do amplificador operacional
LM741 disponibilizado pelo fabricante
Texas InstrumentsFigura 75 - Tempo de
transição dos AmpOp’s

8.2 Quanto ao simulador
Lembra-se que os resultados do simulador aproximaram-se razoavelmente
dos experimentais, oferecendo uma noção e projeção dos dados.
Quanto aos utilitários presentes no mesmo, há um interessante e útil que
disponibiliza a curva de resposta em frequência, sendo de fácil uso (porém
eficácia questionável), onde é preciso apenas lhe orientar os terminais de
entrada e saída dos sinais.
Contudo tal ferramenta não foi utilizada para que o adquirido pelo
OSCILLOSCOPE valesse e gerasse a curva através dum editor de planilhas,
como feito.
8.3 Quanto aos AmpOp’s verificados
Com os dados coletados e as comparações realizadas, conclui-se que o CI
LM324 é superior ao LM741 em quesitos de resposta em frequência, embora
ambos possuam resultados mui parecidos. Salienta-se que tais afirmações são
verdadeiras quando estes são implementados em circuitos de amplificação,
porque em circuitos comparadores, em integradores, em derivadores ou em
outro tipo, não foram testados. Salienta-se, ainda, que o LM324 não é o melhor
AmpOp existente atualmente, mas apenas o melhor entre os dois avaliados.
Além destas conclusões, merece foco a questão econômica: o LM324 possui
maior custo que o 741; uma unidade de 324 custa em torno de R$0,53 enquanto
o outro amplificador tem em média R$0,444. Em projetos pequenos tal fato é
irrelevante. Porém, em grande escala, em projetos onde são utilizadas várias
unidades de tais AmpOp’s, é indispensável o foco nesta questão.
4 Os valores dos AmpOp’s foram consultados pelo site SoldaFria, disponível em
http://www.soldafria.com.br/advanced_search_result.php?keywords=lm324&x=
0&y=0.

8.4 Quanto à resposta em frequência
Ainda falando-se de resposta dos amplificadores, releva-se, que o limite de
operação eficiente dos dois CI’s é em torno dos 30kHz, pois a partir de tal
frequência, ambos são ineficientes, sendo inúteis para os propósitos do circuito
a que são aplicados. Pelo Gráfico 10 (disponibilizado pelo fabricante do CI) vê-
se a aproximação com os gráficos de resposta em frequência produzidos e a
procedência dos resultados adquiridos.
8.5 Quanto ao Slew Rate
Quanto ao SR, afirma-se que foram próximos do determinado pelo fabricante
(0,7V/µs do LM741 e 0,66V/µs do LM324 próximos do 0,5V/µs do fabricante
Texas Intruments – TI), não havendo discrepância.
Algo curioso e intrigante observado é a taxa de giro do LM741 ser superior
ao do outro circuito integrado (700mV/µs contra 660mV/µs). Como aprendido, a
taxa de subida de tensão do sinal é proporcional à máxima frequência de
operação, algo que se provou o contrário na realização do exercício. Para isto,
possíveis respostas são as variáveis de medida, equipamentos e condições de
Gráfico 10 - Curva de resposta em frequência do amplificador operacional
LM741 disponibilizado pelo fabricante Texas Instruments

execução do circuito quando em montagem prática, que podem ter afetado a
qualidade de resposta dos AmpOp’s.

9 Referência Bibliográfica
TEXAS INSTRUMENTS. LM741 DATASHEET. Disponível em:
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm741.pdf. Acesso em: 15 out. 2014.
FAIRCHILD SEMICONDUCTOR. LM311 DATASHEET. Disponível em:
https://www.fairchildsemi.com/datasheets/LM/LM311.pdf. Acesso em 15 out. 2014.
O AMPLIFICADOR OPERACIONAL E SUAS PRINCIPAIS CONFIGURAÇÕES. CLUBE
DA ELETRÔNICA. Disponível em:
http://www.clubedaeletronica.com.br/Eletronica/PDF/Amp-
OP%20I%20- %20conceitos%20basicos.pdf. Acesso em 15 out. 2014.
INSTRUMENTAÇÃO E TÉCNICAS DE MEDIDA. Disponível em:
http://www.peb.ufrj.br/cursos/eel710/EEL710_Modulo02.pdf. Acesso em 15 out.
2014.
SCHLICHTING, Luis Carlos Martinhago. Não-Idealidades do AMPOP: Slew Rate
e Resposta em Frequência. Florianópolis: IFSC, 7 out. 2014. Notas de aula
ministrada aos alunos da turma 622 do Curso Técnico Integrado em Eletrônica.
AMPOPARIAS. Disponível em:
http://www.elt09.unifei.edu.br/roteiroslab/AmpOp_Lab4.pdf. Acesso em 10 nov.
2014.
Frequência – Resposta Ampop. Disponível em:
http://dc455.4shared.com/doc/D9vMLMp4/preview.html. Acesso em 11 nov. 2014.
SOLDAFRIA. Disponível em:
http://www.soldafria.com.br/advanced_search_result.php?keywords=lm324&x=
0&y=0. Acesso em 17 nov. 2014.

10 Anexo
Folha de dados do CI LM741 (Fabricante Texas Instruments)

Folha de dados do CI LM324 (Fabricante Texas Instruments)

Amplificador Operacional - Slew Rate e Resposta em Frequência LM741 e LM324

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