Eletrônica Analógica

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1 Eletrônica Analógica Experiência 01 - Bancada de Teste e uso dos equipamento de geração e medição de sinais ( Osciloscópio, multímetro, Gerador de Funções e Fonte de Alimentação. 1 - Objetivo Nesta experiência, iremos reconhecer a bancada de teste e seus equipamentos disponíveis para geração e medição de sinais. Verificar as fontes de alimentação disponíveis em tensão alternada e contínua. 2. Lista de Materiais : 1 - Resistor de 100Ω / ½W 1 - Capacitor de 0,47uF / 30V 3 - Fonte de Alimentação A Fonte de Alimentação disponível no laboratório possui duas saídas ajustáveis de 30 V, capacidade de corrente de 3 A em cada saída e uma saída com tensão fixa de 5 V com capacidade de corrente de 3 A. Possui medidores de tensão e corrente em cada canal de saída ajustável. Existem três tipos de conexão de saída: paralelo, série e de forma independente. Tem também proteção contra sobrecarga e curto-circuito. Existe um botão de controle ON/OFF OUTPUT que desabilita a saída após o ajuste dos valores de tensão e corrente permitindo conectar o circuito que será alimentado à fonte sem desligá-la. A corrente máxima poderá ser determinada ajustando o botão VOLTAGE para uma tensão entre 0,5 e 5V. Faça um curto circuito entre os terminais positivo e negativo da fonte e ajuste o botão CURRENT com o valor máximo de corrente no circuito. Não tocar mais no botão CURRENT para evitar a mudança desse limite.

2 3.1. Operação simples da fonte. Após ligar a fonte pressione as teclas INDEP/TRACK e SERIES/PARALEL na forma INDEPENDENTE. Desta forma possuímos 2 fontes de uso independente Operação Paralela da fonte. Após ligar a fonte pressione as teclas INDEP/TRACK e SERIES/PARALEL na forma PARALELA. Desta forma possuímos 1 fontes de uso com maior capacidade de corrente.

3 3.3. Operação Série da fonte. Após ligar a fonte pressione as teclas INDEP/TRACK e SERIES/PARALEL na forma SERIE. Desta forma possuímos 1 fontes de uso com maior capacidade de tensão. 4 - Gerador de Funções (Modelo Dawer ) O gerador de função digital fornece formas de onda quadrada, triangular, senoidal, rampa e pulso sobre uma faixa de freqüência de 0,2 Hz a 2 MHz, mais a entrada VCF, tensão DC OFFSET variável e saídas TTL e CMOS.Acopla um freqüencímetro interno para medir a freqüência de oscilação A saída principal e todos os controles estão localizados no painel frontal. Eles são: a chave liga / desliga ( PWR ), as 7 chaves selecionadoras da faixa de freqüência ( 0.5HZ a 200KHZ ), três chaves das funções ( FUNCTION ), seletor de freqüência (FREQUENCY) seletor de ajuste fino da frequencia (ADJUST) controle da amplitude de saída (AMPLITUDE) controle da amplitude reduzido (LO) saídas TTL / CMOS

4 5 - Osciloscópio O osciloscópio é utilizado para determinar: - Medir a tensão de pico e período de um sinal qualquer. - Medir a diferença de fase entre dois sinais periódicos. - Verificação de ruídos sobreposto em sinais contínuos e periódicos Seleção de entrada Esta chave permite selecionar o modo de amostragem dos canais de entrada do osciloscópio. - CH1 - Seleciona apenas o canal 1 - CH2 - Seleciona apenas o canal 2. - DUAL - Mostra os dois canais. Nesta seleção primeiro há varredura completa do canal1 e depois do canal 2. Se o período do sinal for superior a 50HZ (persistência da retina)pode-se observar a alternância dos dois sinais. - ADD - Soma o sinal do canal 1 com o sinal do canal Seleção do Modo de Funcionamento. Modo X-T : Neste modo de funcionamento observamos no monitor os sinais do canal 1 e canal2 estão em função do tempo. Modo X-Y : Neste modo de funcionamento o canal 1 esta em função do canal 2. ( exemplo: Aplicação das figuras de Lissajous).

5 5.3. Circuito de entrada. Os sinais são aplicados através da entrada Y (sincronismo interno) e TRIGGER EXT ( sincronismo externo). Para cada entrada encontra-se o seletor de acoplamento AC,DC e GND. O amplificador de ganho Vertical, encontra-se uma chave seletora (V/DIV) onde controla a escala de monitoração de tensão. Entrada Y GND AC DC Seletor de Entrada Amplificador Vertical com Seletor de Ganho V/DIV Fig 1 - Circuito de entrada Tipos de acoplamentos: DC (Acoplamento Direto) - O sinal de entrada é aplicado diretamente no circuito amplificador. Mede-se componente continua, alternada ou grampeada. AC(Acoplamento Capacitivo) - O sinal de entrada é aplicado em um filtro capacitivo. Somente será medido a componente variável no tempo. GND - A entrada é diretamente curto-circuitado com o GND. Serve para marcar uma referência na tela do osciloscópio. SINAL DE ENTRADA ACOPLAMENTO DC ACOPLAMENTO AC ACOPLAMENTO GND figura 2 - Sinal de entrada e osciloscopio com modo AC,DC e GND

6 6. Medidas com Osciloscopio 6.1. Medida do Período do sinal. Exemplo: Time/Div = 1ms nº de Div. Horiz. relativo um ciclo = 4 Periodo T = 4 * 1 = 4ms figura Medida da Tensão do sinal. Considerando a figura 3 : Exemplo VOLTS/Div = 1 V nº de Div. Vertical de maior pico = 3 A tensão é Vpico = 3 * 1 = 3 Vp 6.3. Medida de diferença de Fase entre 2 sinais de mesmo período. T To Diferença de fase = To/T * 360º

7 7.Cuidados com a forma de medir. Quando utilizamos o osciloscópio para medir duas grandezas simultâneas, devemos observar a posição do ponto de referências (terras das pontas de provas). Internamente o osciloscópio apresentam curto entre as referências e dependendo da posição pode gerar curto ou medida falsa. Medição de forma ERRADA Medição de forma CORRETA

8 8. Prática de Laboratório Conecte os instrumentos como ilustra a figura abaixo Conexão do Osciloscópio com Gerador de Funções 8.1.a. Desenhe as formas para as onda Senoidal, Triangular e Quadrada para as frequências de 50HZ, 1KH, 10KHZ e 100KHZ e meça a frequência e tensão de pico a pico para cada uma delas. Ajuste um nível de tensão no Gerador e mantenha para todas as outras medições. 8.1.b. Variar a Tensão DC OFFSET do Gerador de função com um sinal senoidal e varie o acoplamento para posição DC e AC. O que se pode concluir com a experiência.