Questionários de Telecomunicações

Transcrição

1 Questionários de Telecomunicações Wander Rodrigues CEFET MG 2005

2 Questionário da Experiência N o Descreva o processo de medida de tensão utilizando o osciloscópio Estabeleça uma relação entre os valores médio ou DC, valor eficaz, de pico e valor de pico a pico Enumere os controles que serão utilizados para fixar um sinal senoidal na tela do osciloscópio Desejando alterar o número de ciclos apresentados na tela do osciloscópio, cite os controles que devem ser ajustados para obter tal intento Descreva o processo de medida de freqüência utilizando a base de tempo calibrada do osciloscópio Quais os parâmetros a serem observados na comparação entre dois sinais alternados em um osciloscópio? 07 - Cite as situações que podem provocar um estado de flutuação em uma medida utilizando o freqüencímetro Qual a função do controle RESOLUÇÃO no freqüencímetro? 09 - Descreva o processo de medida de tensão utilizando o multímetro eletrônico Como será observável a inversão das pontas de prova ou inversão de polaridade no multímetro? 11 - Qual a maneira correta de ligar os instrumentos abaixo relacionados a um circuito? a - osciloscópio; b - multímetro; c - freqüencímetro Descreva a maneira correta de ajustar um sinal senoidal na saída do gerador de funções. Não é preciso fazer qualquer tipo de modulação Descreva a maneira correta de ajuste de modulação no gerador de funções. Especificar os ajustes de amplitude e de freqüência dos sinais portadora e modulante.

3 Questionário da Experiência N o 02 Circuitos Ressonantes 01 - Dado o circuito série abaixo, determine a freqüência de ressonância, a largura de faixa, a corrente na ressonância se a tensão de entrada é de 15 _0 o V, e a potência dissipada no resistor de 60 Ω na ressonância Dado o circuito ressonante abaixo, determine a freqüência de ressonância, a corrente na ressonância e as freqüências de meia potência.

4 03 - Dado o circuito sintonizado paralelo abaixo, determinar a freqüência de anti-ressonância, a tensão de saída, a corrente na indutância, a potência dissipada no circuito tanque, a largura de faixa e o fator de mérito do circuito Para o circuito sintonizado paralelo, determine: a freqüência de ressonância, a corrente no gerador na ressonância, a largura de faixa e o fator de mérito do circuito Represente e out versus freqüência para o circuito abaixo. Explique a função do circuito. Considere C 1 = 0,1 µf; C 2 = 0,02 µf; L 1 = 1,0 H; L 2 = 0,6 H Projete um circuito de filtro que selecione a freqüência de 10 khz e faça o bloqueio da segunda harmônica, utilizando o princípio da ressonância.

5 Questionário da Experiência N o 03 Circuito Oscilador Hartley 01 - O que identifica um oscilador Hartley dentre os outros circuitos osciladores que utilizam circuitos LC? 02 - É possível a este circuito gerar um sinal com forma de onda quadrada ou triangular? Explique Este circuito gera um sinal senoidal de amplitude de pico a pico maior do que 24 V? Explique Quais as modificações observáveis com a: a) variação do capacitor C 3? b) introdução do núcleo de ferrite na bobina L? c) variação da tensão de alimentação? 05 - Após análise dos resultados práticos a que conclusões podemos chegar quanto aos objetivos desta prática? 06 - Divida o circuito oscilador Hartley em blocos mais simples. Identifique cada um deles Durante o processo de medida de freqüência neste circuito o que você pode observar quanto a estabilidade de freqüência gerada? Explique as causas Caracterize os conceitos de estabilidade de freqüência e estabilidade de amplitude para um circuito oscilador Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito. Enfatize o aspecto do início das oscilações e como elas são mantidas.

6 Questionário da Experiência N o 4 Circuito Oscilador Colpitts 01 - O que identifica um oscilador Colpitts dentre os outros circuitos osciladores que utilizam circuito LC? 02 - É possível a este circuito gerar um sinal com forma de onda triangular ou quadrada? Explique A retirada do núcleo de ferrite da bobina L modifica o sinal de saída? Em quais parâmetros? Justifique Divida o circuito oscilador Colpitts em blocos mais simples. Identifique cada um deles, salientando os componentes utilizados no elo de realimentação Qual a condição para que este circuito oscile espontaneamente? 06 Compare este circuito oscilador com o oscilador Hartley da prática anterior quanto ao parâmetro estabilidade de freqüência. 07 Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito oscilador Colpitts.

7 Questionário da Experiência N o 05 Circuito Oscilador a Cristal 01 - Trace o circuito equivalente do cristal oscilador. Identifique cada componente do circuito equivalente traçado Compare este oscilador com o oscilador anteriormente trabalhado em aula prática. Identifique o elemento determinador da freqüência de operação. Qual seu princípio de funcionamento? Justifique Você verificou o efeito de colocar uma capacitância em série com o cristal oscilador. Qual a utilidade desta associação? Justifique tal procedimento Você verificou a estabilidade de freqüência do oscilador anteriormente trabalhado. Qual deles apresenta melhor estabilidade de freqüência? Como é possível determinar esta estabilidade de maneira prática e observável? 05 - Porque alguns cristais devem trabalhar em câmaras térmicas? Qual a diferença entre os circuitos osciladores que trabalham com cristais à temperatura ambiente e os que utilizam câmara térmica? 06 - Escreva o que você compreende por estabilidade de freqüência e estabilidade de amplitude de um circuito oscilador O que significa dizer que o cristal trabalha em overtone? 08 - Cite as funções dos componentes abaixo relacionados no circuito oscilador a cristal: C 1, C 2, Q 1, Q 2, C Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito oscilador a cristal enfatizando o início das oscilações e do amplificador que se segue a este oscilador.

8 Questionário da Experiência N o 06 Circuito Multiplicador de Freqüência 01 - Cite algumas situações onde se faz necessário o emprego do circuito multiplicador de freqüência em telecomunicações Qual o princípio que rege o funcionamento do circuito multiplicador de freqüência? 03 - Qual a região de operação do transistor Q 1 no circuito multiplicador de freqüência? Justifique Qual a função dos seguintes componentes no circuito multiplicador de freqüência: Q 1, C 2, C 3, X RF, R Porque a amplitude dos sinais harmônicos de saída diminuem quando é sintonizado uma freqüência harmônica de ordem maior? 06 - Quando introduzimos o núcleo de ferrite no interior da bobina L 1, verificamos uma redução na freqüência harmônica de saída, mas uma grande amplitude também é verificada. Justifique este período Determinar o desenvolvimento em série trigonométrica de Fourier para o sinal da figura abaixo Para o exercício anterior, traçar o espectro de amplitude, fase e potência Para um sinal retificado de meia onda, determinar o desenvolvimento em série trigonométrica de Fourier Traçar o espectro de amplitude, fase e potência para o exercício anterior Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito multiplicador de freqüência, dando ênfase ao efeito volante do circuito tanque utilizado neste circuito.

9 Questionário da Experiência N o 7 Circuito Amplificador de radiofreqüência 01 - Sem sinal de entrada aplicado ao circuito, qual a situação em termos de condução dos transistores: Q 1 e Q Se uma polarização negativa for aplicada à base de Q2, descreva a operação do circuito amplificador de radiofreqüência Determine o valor da impedância: a) vista pela carga fantasma, considerando que R o do amplificador é de 1 kω; b) vista pelo amplificador de radiofreqüência Para o circuito prático, trace o diagrama elétrico do circuito sintonizado e calcule a freqüência de ressonância ou freqüência de operação Porque obtendo a máxima deflexão no item 08 do desenvolvimento prático, resulta no ajuste correto do valor de L 2? 06 - Com a operação de Q 2 entre o corte e a saturação, a eficiência do circuito aumenta ou decresce? Justifique Observando a forma de onda no item 15 do desenvolvimento prático, explique porque a alternância positiva aparece mais cortada? 08 - Qual o significado do surgimento dessa pequena tensão positiva que não é cortada? 09 - Porque a alternância negativa da forma de onda do item 15 do desenvolvimento prático não foi cortada? 10 - Baseado em suas medidas e cálculos, você pode afirmar que o transistor Q2 está operando em classe C? Justifique Verificando uma tensão igual à metade do valor de entrada no ponto B e sendo o valor de R 8 = 1,0 kω, o que você pode afirmar sobre a impedância de entrada da rede de casamento? 12 - Calcule a potência de entrada aplicada à rede de acoplamento e a potência entregue à carga fantasma para o item 22 do desenvolvimento prático. Quais as conclusões a que podemos chegar?

10 13 - Divida o circuito prático em blocos mais simples, identificando cada um deles Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito amplificador de radiofreqüência.

11 Questionário da Experiência N o 8 Circuito Modulador em Amplitude Valvulado Modulação em Alto Nível de Potência 01 Porque este tipo de modulador em amplitude deve ter um amplificador de sinal modulante, amplificador de audiofreqüência? 02 Utilizando as curvas características da válvula empregada, em anexo, determine a região de operação de cada uma das válvulas. 03 Se a válvula opera em classe C, esquematize um gráfico da corrente de placa em função do tempo para cada condição: sem sinal modulante aplicado e com sinal modulante aplicado. 04 A partir dos gráficos, anteriormente traçados, quem é o responsável pela obtenção de um sinal senoidal de saída, e o? Justifique sua resposta. 05 Através das figuras trapezoidais, algumas informações podem ser obtidas sobre o funcionamento do modulador em amplitude. Cite-as. 06 Analisando o funcionamento do circuito modulador em amplitude, cite as funções do seguintes componentes: R 1 ; R 3 ; C 3 ; X AF ; R 5 -C 8 ; R 2 -C Qual o processo de polarização empregado nas duas válvulas pentodo? V 1 e V Cite duas vantagens deste método de modulação em amplitude sobre os demais métodos. 09 Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito modulador em amplitude em alto nível.

12 ANEXOS:

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14 Questionário da Experiência N o 09 Circuito Modulador em Amplitude Modulação em Baixo Nível de Potência 01 - Dê a função dos seguintes componentes do circuito modulador: C 2, C 3, C 5, L-C 6, R 3, R Compare os sinais dos dois moduladores em amplitude, utilizados em aula prática. Qual apresenta a maior potência de saída? Justifique Qual dos dois moduladores em amplitude necessita de maior potência da fonte de sinal modulante, e m? Justifiue Qual dos dois circuitos moduladores em amplitude apresenta melhor linearidade? Como foi possível observar esta característica do modulador em amplitude durante a execução da aula prática? Justifique A constante de proporcionalidade k a do circuito modulador em amplitude permaneceu em um valor fixo quando variamos o índice de modulação, m a? Justifique Estabeleça uma comparação entre os dois métodos de geração de modulação em amplitude, enfatizando as vantagens e desvantagens de cada um dos métodos Explique, resumidamente, o funcionamento do circuito modulador em amplitude transistorizado em baixo nível de modulação.

15 Questionário da Experiência N o 10 Modulador Balanceado 01 - Utilizando um papel semi logarítmico, plote a curva de atenuação versus freqüência levantada no item 04 do desenvolvimento prático.

16 02 - O circuito apresenta atenuação aceitável na componente portadora de forma a considerála suprimida? Qual é esse nível? 03 - O que representa o ajuste feito no potenciômetro, P 1, no item 11 do desenvolvimento prático? 04 - A partir da curva característica do filtro cerâmico plotado no item 01 desse questionário, qual o tipo de acoplamento utilizado nesse filtro? Justifique Cite as vantagens desse tipo de modulador para obter um sinal de AM - SSB Cite as desvantagens desse tipo de modulador para obter um sinal de AM - SSB Trace o diagrama de blocos para um transmissor de AM - SSB, utilizando o método do filtro Qual a necessidade de utilização: a - do conversor balanceado; b - dos amplificadores lineares Trace o diagrama de blocos para um transmissor de AM - SSB, utilizando o método do deslocamento de fase Prove matematicamente que na saída desse transmissor será obtido um sinal de AM - SSB, transmitindo a faixa lateral superior Como é possível gerar um sinal de AM - SSB, utilizando o método do deslocamento de fase Analise o diagrama em blocos apresentado abaixo. Prove que na saída desse diagrama obtemos um sinal de AM - SSB, transmitindo a faixa lateral superior.

17 Questionário da Experiência N o 11 Modulador em Freqüência a Diodo Varicap 01 - Divida o circuito modulador em freqüência da aula prática em blocos, identificando cada um deles Qual o tipo de oscilador de freqüência variável utilizado neste circuito modulador de reatância? Justifique No circuito modulador de reatância utilizado, quem determina a freqüência de operação ou freqüência média, ou freqüência central do circuito modulador? 04 - Dê a função dos seguintes componentes do circuito modulador de reatância: C 4 e C 5, C 6, R 5, C 7 e D Um circuito oscilador controlado à cristal poderia ser utilizado neste circuito modulador de reatância? Justifique Cite os circuitos utilizados para aumentar a freqüência de operação ou freqüência média do sinal de freqüência modulada obtido na saída do modulador de reatância Cite os circuitos utilizados para aumentar o desvio de freqüência do sinal de freqüência modulada obtido na saída do modulador de reatância Qual a aplicação mais direta do diodo varicap? 09 - Quais os componentes a três terminais que poderiam substituir em termos de executar a mesma função do diodo varicap neste circuito modulador de reatância? 10 - Qual a vantagem de utilizar um modulador de reatância a três terminais sobre a utilização do diodo varicap? 11 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do diodo varicap, quando polarizado reversamente Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito modulador em freqüência Trace um diagrama em blocos de um transmissor de FM utilizando o sistema Armstrong para geração de um sinal modulado em freqüência.

18 14 - Utilizando diagramas fasoriais, descreva resumidamente o funcionamento do transmissor de FM empregando o sistema Armstrong.

19 Questionário da Experiência N o 12 Conversor de Freqüência em Audiofreqüência 01 - As freqüências medidas nos items 06 e 07 do desenvolvimento prático correspondem a freqüência diferença e a freqüência média entre as freqüências de entrada? Justifique Quando houve um batimento nulo no sinal de saída, e o (t), quais as freqüências verificadas em: Coletor de Q 1 ; Saída, e o (t); Entrada, e 1 (t) e Entrada, e 2 (t) Verifica-se uma onda modulada em amplitude no coletor de Q 1 quando as freqüências de entrada são iguais? Explique Qual o procedimento para obtermos um conversor de freqüência em HF a partir deste circuito? 05 - Cite algumas aplicações deste tipo de circuito em receptores de rádio? 06 - Divida este circuito prático em blocos mais simples para a compreensão. Identifique cada um dos blocos Explique, resumidamente, o funcionamento deste conversor de freqüência em áudio freqüência.

20 Questionário da Experiência N o 13 Amplificador de Freqüência Intermediária e Detector 01 No circuito amplificador de F.I., quem determina a freqüência de ressonância? Como podemos ajusta-la? 02 Qual a função do conjunto D 1 - C 5 - R 9 - C 6 neste circuito? Ele faz parte do amplificador de F.I.? 03 Através da análise dos resultados obtidos nos itens 11 e 13 do desenvolvimento prático, qual a função da tensão obtida logo após o diodo D 1? 04 A realimentação realizada no transistor Q 1 controla efetivamente o ganho global do amplificador de F.I.? Justifique. 05 O fator de mérito e a largura de faixa determinada para este circuito satisfazem as necessidades de um amplificador de F.I. para sinais modulados em amplitude? Justifique. 06 Descreva, resumidamente, a atuação da realimentação feita no transistor Q 1. Cite situações em que é necessária sua atuação. 07 Descreva, resumidamente, o funcionamento deste amplificador de F.I. enfatizando a ação do C.A.G. para variações de amplitude de entrada e a obtenção do sinal de informação ou de audiofreqüência.

21 Questionário da Experiência N o 14 Detector a Diodo e Controle Automático de Ganho 01 - Quais os tipos de distorções que podem ocorrer em um detector a diodo? Quais são suas causas? 02 - O que significa o índice de modulação máximo aplicável ao detector a diodo? Porque ele é maior do que o valor de m a do transmissor? 03 - Com relação ao circuito prático, quais serão as observações a serem feitas se ocorrer: a) C 1 entrar em curto-circuito; b) C 2 entrar em curto-circuito; c) C 3 entrar em curtocircuito; d) inverter a posição de D 1 ; e) X RF abir Justifique suas repostas nos itens 07 e 08 do desenvolvimento prático utilizando o circuito teórico O que representa o sinal obtido no ponto 5 do circuito prático Em quais estágios do receptor o sinal do ponto 5 deve alimentar? 07 - Qual sua atuação nestes estágios? 08 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito detector a diodo, enfatizando o controle automático de ganho com ação de retardo.

22 Questionário da Experiência N o 15 Circuito Limitador em Amplitude para sinais de FM 01 - Baseado nos valores medidos e calculados, especifique a região de operação de cada transistor Qual a finalidade do limitador em amplitude em um circuito receptor de FM? Quais as melhorias introduzidas por sua utilização? 03 - Por que não se utiliza o circuito limitador em amplitude em um receptor de AM? 04 - Qual o circuito que deve preceder este limitador em amplitude de modo que ele venha a operar satisfatoriamente? Justifique Quais os princípios utilizados para a elaboração de um circuito limitador em amplitude? 06 - Explique a necessidade da utilização dos dois princípios em determinados circuitos limitadores em amplitude Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito limitador em amplitude utilizada no desenvolvimento prático.

23 Questionário da Experiência N o 16 Demodulação de FM Circuito Detector de Inclinação 01 - Cite os circuitos capazes de demodular um sinal de freqüência modulada Com relação aos sinais abaixo especificados, o que podemos dizer quando ocorre um aumento na amplitude do sinal modulante: (a) - sinal de entrada; (b) - sinal de saída do detector de inclinação; (c) sinal no coletor de Q 1 do detector de inclinação Qual o princípio básico de funcionamento do detector de inclinação? 04 - Qual a função dos seguintes componentes do detector de inclinação: Q 1, D 1, R 7 - C Qual o circuito que deve preceder o detector de inclinação em uma configuração de um rádio receptor de FM? Justifique sua resposta Descreva, resumidamente, o funcionamento do detector de inclinação utilizado na atividade prática. Apresente a curva de resposta de freqüência do circuito sintonizado para facilitar a explanação Trace a curva de resposta do detector de inclinação indicando a faixa útil de utilização. Explique porque este circuito não deve operar fora desta faixa.

24 Questionário da Experiência N o 17 Demodulação de FM Circuito Discriminador 01 - Justifique o sinal obtido no item 16 do desenvolvimento prático. Utilize gráficos em sua justificativa Qual estágio deve preceder o circuito discriminador em um receptor de freqüência modulada? Justifique Sem sinal modulante, qual o sinal de saída do circuito discriminador? Justifique sua resposta utilizando os diagramas de fase Quais as modificações que deveriam ser realizadas para que este circuito discriminador apresentasse uma limitação em amplitude adicional? Apresente o novo circuito Explique o efeito da variação de amplitude no novo circuito traçado no item anterior Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito discriminador utilizado no desenvolvimento prático, apresentando os diagramas de fase para as três condições de funcionamento.

25 Questionário da Experiência N o 18 Análise de um Receptor de AM-DSB-FC ou AM-A3 01 Utilizando o diagrama em anexo, trace o diagrama em blocos do receptor de AM convencional. Identifique cada bloco componente. 02 Qual o tipo de receptor utilizado? Justifique sua resposta. 03 Qual o tipo de oscilador utilizado? Justifique sua resposta. 04 Quais as funções exercidas pelo transistor Q 1? 05 Identifique cada circuito no qual o transistor Q 1 faz parte. 06 Identifique cada componente do demodulador deste receptor. 07 Qual a função de R 12 e R 13 neste receptor? 08 Neste receptor, quem seleciona a freqüência intermediária? Qual é o seu valor mais usual? 09 Qual o tipo de acoplamento utilizado nos amplificadores de áudio? Cite o tipo de polarização empregada e a classe de operação de cada transistor. 10 Qual a função dos resistores R 24 e R 25 neste receptor? 11 Qual a função do diodo C R1? 12 Qual a função dos capacitores em paralelo com C 1A e C 1B? 13 Qual é o nome a eles dado? 14 Qual a função das derivações nos transformadores de freqüência intermediária?

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27 Questionário da Experiência N o 19 Análise de um Transceptor de AM-SSB ou AM-A3J 01 Utilizando o diagrama elétrico do equipamento, trace o diagrama em blocos do receptor e do transmissor, respectivamente. 02 Qual é o tipo de receptor utilizado? Justifique. 03 Para cada faixa de operação do transceptor, determine a faixa de freqüência de operação do circuito oscilador. 04 Qual é o tipo de circuito oscilador utilizado? Justifique. 05 Qual é a função do bimetálico e do resistor dentro das câmaras térmicas dos cristais osciladores? 06 Por que há a necessidade do conjunto acima? 07 Qual é a função do limitador em amplitude na entrada do modulador balanceado? 08 Qual é o tipo de modulador balanceado empregado? 09 Qual é o tipo de polarização utilizado nos circuitos excitador e amplificador de potência? 10 Como é efetuado o ajuste da supressão da portadora nos moduladores balanceados? 11 No circuito de antena deste transceptor, qual é a função de R L1? 12 Por quem e quando R L1 é acionado? 13 No circuito transmissor, quem determina a faixa lateral a ser transmitida? 14 Porque circuitos sintonizados são utilizados na saída do segundo modulador balanceado e não o são no primeiro modulador balanceado? 15 Exemplifique a situação acima com número e um espectro de freqüência. Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

28 Questionário da Experiência N o 20 Análise de um Transceptor de VHF-FM 01 Utilizando os diagramas elétricos do equipamento, trace o diagrama em blocos do receptor e do transmissor (excitador mais amplificador de potência). 02 Qual é o tipo de receptor utilizado? Quantas freqüências fixas ele é capaz de receber? 03 Determine a faixa de freqüência de operação dos cristais osciladores: a) do receptor; b) do transmissor. 04 Qual é o tipo de limitador de amplitude utilizado? 05 Qual é a necessidade dos circuitos limitadores de amplitude neste tipo de receptor? 06 Qual é a necessidade de três estágios amplificadores de freqüência intermediária neste tipo de receptor? 07 Qual é o tipo de demodulador de freqüência modulada é utilizado neste receptor? 08 Qual é o valor das freqüências intermediárias utilizadas? 09 Quem seleciona estas freqüências? 10 Porque emprega-se uma freqüência intermediária maior do que a outra? 11 Qual é a função dos seguintes blocos neste receptor: a) limitador de ruído; b) detector de ruído; c) chave de áudio; d) desse conjunto. 12 Qual é a conseqüência de seu mau funcionamento? 13 Qual é a função do controle de desvio instantâneo, CDI? Explique sua atuação. 14 Qual é a conseqüência do efeito bootstrap do circuito limitador de desvio, proveniente de Q 101? 15 Qual é a função do acoplador direcional empregado neste transmissor? 16 Qual é o tipo de oscilador utilizado no circuito transmissor? Justifique. 17 Qual é a função do termistor utilizado nos osciladores deste transmissor?

29 18 Explique a obtenção do sinal modulado neste transmissor. 19 Qual é a necessidade dos amplificadores de freqüência nos circuitos de transmissão e de recepção?