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Retificadores de precisão O SUPERDIODO O superdiodo é uma estrutura que utiliza as características dos diodos de junção aliada ao alto ganho produzido pelos AmpOps. São aplicados em situações semelhantes aos retificadores, grampeadores e limitadores de tensão, mas que utilizam níveis de tensão menores que a tensão de condução dos diodos (0,7V). A partir desta estrutura, podemos produzir a retificação de sinais da ordem de µV utilizando diodos retificadores comuns como 1N4007 ou 1N4148. Retificador positivo Retificador negativo O Retificador de Meia Onda - RMO Como A = vo/vi , temos que vo = A.vi . Assim, o elevado ganho do AmpOp elimina a tensão de joelho. vi = vo / A = 0,7V / 10 5 vi = 7μV Então, quando vi ≥ 7μV, vo será igual a 0,7V e o diodo entrará em condução. Para valores menores que 7μV o amplificador estará em corte. RETIFICADOR MEIA ONDA INVERSOR: Para vi > 0, D1 satura, D2 abre e não circula corrente de realimentação por R2. Como há um curto virtual, e-=0 e a saída vo = 0. Para vi < 0 , D1 abre e D2 satura. Assim, vo = - (R2 / R1) . vi Neste circuito. o diodo D2 é incluído para manter a malha de realimentação do AmpOp fechada durante os intervalos de corte do díodo D1, evitando assim que o AmpOp sature. Uma forma de retificar em onda completa baseada em dois superdiodos. Quando vi > 0 , conduz o diodo D1 e corta D2 . Quando inverte o semiciclo, inverte A situação dos diodos. RETIFICADOR ONDA COMPLETA: Outra forma de se retificar em onda completa. Retificador de meia onda Somador inversor Observe que na entrada de CI2 um dos resistores tem a metade do valor. O Detetor de pico: Neste circuito, o ajuste da constante de tempo formada por (RxC) permite manter um nível de tensão flutuante sobre o capacitor com valor igual ao pico do sinal de entrada. Lembrando a operação do detetor de pico, enquanto o sinal de entrada polarizar o diodo na condução, o capacitor se carrega através da resistência de condução do diodo ( rD ), com uma constante de tempo de carga, dada por: xCrDC Quando vi se tornar menor que zero, o diodo entra em corte e o capacitor se descarrega através da carga “R” : RxCd O circuito abaixo mostra um circuito que isola a carga RL do detector a fim de evitar o efeito de “carregamento” que um instrumento ou outro circuito possa causar no sinal detectado. LIMTADOR POSITIVO Este circuito permite o controle da forma de onda de saída a partir de uma tensão de referência aplicada na entrada não-inversora. Quando o potenciômetro estiver na parte inferior, a entrada (+) será aterrada e o circuito se comporta como um retificador de meia onda: Quando vi for positiva, a tensão e + = e- modifica o ângulo de condução do diodo . (Ver Malvino - 4ed. - cap 18) Um retificador de precisão com ponte de Graetz Este circuito permite a utilização de um instrumento de bobina móvel der baixo custo para implementar um preciso voltímetro ac com alta impedância de entrada. Temos uma corrente dada por |vA|/R circulando pelo galvanômetro. Logo, o instrumento nos mostra uma leitura que é proporcional à média do valor absoluto da tensão de entrada vA. Todas as características não ideais do medidor e dos diodos são atenuadas colocando a ponte na malha de realimentação negativa do amplificador operacional. A malha mantêm-se fechada para todos os valores de vA. Quando vA é positiva, a corrente circula por D1-M-D3– R. Quando vA é negativa, a corrente circula por R–D2–M– D4 . O Grampeador de precisão ou Restaurador DC de precisão Este circuito desloca o sinal de entrada acrescentando um nível DC positivo. Quando vI é negativo (parte negativa da onda quadrada) C carrega com essa tensão pois o amplificador operacional está na zona ativa e tem tendência a manter o terra virtual no terminal negativo. Quando vI é positivo o operacional fica saturado negativamente (D1 fica ao corte) e a tensão de saída é a soma de vI com a tensão antes armazenada em C.