Diodo (sem limite)

 

Os amplificadores são supostamente os ideais. A tensão de limite dos díodos é Vd e as tensões de saturação dos amplificadores são +Vsat e −Vsat.
Circuito 1:
Se o díodo é condutor, o amplificador A1 possui uma contra-ação e funciona em regime linear: V+ = V-. A corrente que circula no díodo é igual a:
I  =  − E / R = S0 / R > 0. Assim, S0 = −E > 0 e S1 = Vd − E.
Se o díodo está bloqueado, o amplificador A1 está com a malha aberta e funciona em regime saturado.
Se a saída está aberta S0 = V- = E > 0 e S1 = −Vsat.
Produz-se, desta forma, uma retificação de onda sem limite. Para conservar a hipótese da saída aberta, é necessário seguir esta estapa com elevada impedância de entrada alcançada com A2 montado em circuito seguido.
Como o tempo de recuperação após saturação não é negligenciável, esta montagem é limitada em frequência.

 Circuito 2:
Para evitar a saturação do amplificador, usa-se um ciclo de contra-reação diferente para cada alternância. Temos R0 = R1 = R2 (ganho unitário).
Supõe-se que as saídas S1 e S2 não estão carregadas.
Se E < 0 D2 é passante e D1 está bloqueado, S1 = 0, S2 = −E > 0 e S = Vd − E
Se E > 0 D1 é passante e D2 está bloqueado, S2 = 0, S1 = − E < 0 e S = − Vd − E.
Para uma recuperação de uma onda sem limite, é preciso utilizar um amplificador diferencial e realizar a operação S = S2 − S1.
Se a montagem descrita é utilizada, é necessário que as quatro resistências R3 sejam muito maiores que R1 e R2 para que se conserve a hipótese das saídas abertas.
Por exemplo, pode tomar-se R3 = 100.R1. É preferível utilizar um amplificador de instrumentação.


Utilização:
Clique no quadrado dos inversores para alterar o sinal a visualizar.
Clique nos botões de ganho para modificar a amplitude dos sinais visualizados.

NOTA: Com um circuito real, o funcionamento difere do que é descrito aqui. Particularmente para valores mais baixos de tensão de entrada (Emax < 0,5 V), a tensão de saída é idêntica à tensão de entrada!
Com os TL081, as resistências de 10 kΩ e as tensões de entrada superiores a 1 V, o funcionamento real do circuito 2 corresponde praticamente ao funcionamento teórico representado pelo programa. O funcionamento real do circuito 1 é afetado pelo retorno do amplificador do estado saturado no regime linear, mesmo para frequências na ordem dos 1000 Hz.


Simulation Numérique de Jean-Jacques ROUSSEAU
Faculté des Sciences exactes et naturelles
Université du Maine - Le Mans

Traduzido e adaptado para a Casa das Ciências por Manuel Silva Pinto e Alexandra Coelho em janeiro de 2012