Guias de Telecomunicações Wander Rodrigues CEFET MG 2005
Sumário Apresentação do Laboratório de Telecomunicações... 04 Circuitos ressonantes... 28 Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador Hartley... 56 Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador Colpitts... 67 Circuitos osciladores de onda senoidal oscilador a cristal... 78 Multiplicador de freqüência... 89 Amplificador de radiofreqüência... 106 Modulador em amplitude valvulado modulação em alto nível... 119 Modulador em amplitude transistorizado modulação em baixo nível... 140 Modulador balanceado... 154 Modulador em freqüência a diodo varicap... 166 Conversor de freqüência em audiofreqüência... 178 Amplificador de freqüência intermediária e detector... 187 Detector a diodo e controle automático de ganho... 200
Limitador de amplitude para sinais de freqüência modulada... 212 Detecção de freqüência modulada - detector de inclinação... 226 Detecção de freqüência modulada circuito discriminador... 237 Análise de um receptor de AM - DSB - FC ou AM - A3... 248 Análise de um transceptor de AM - SSB ou AM - A3J... 259 Análise de um transceptor de VHF - FM... 267 Anexos... 278
OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL - OSCILADOR COLPITTS 67 Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais Prática de Laboratório de Telecomunicações Prof. Wander Rodrigues - 3 o e 4 o Módulos de Eletrônica - 2003 EXPERIÊNCIA N o 4 TÍTULO: Osciladores de onda senoidal oscilador Colpitts. APLICAÇÃO: Em qualquer equipamento que nessecite de um sinal de amplitude e freqüência variável, com geração de uma freqüência de valor elevado e baixo termo de estabilidade de freqüência. CIRCUITO PRÁTICO:
WANDER RODRIGUES 68 DESENVOLVIMENTO PRÁTICO: 01 - Lista de material empregado e identificação dos pontos de interligação com os equipamentos de medida. R 1 - Resistor de carvão de 1 MΩ - 10% - 1/8W R 2 - Resistor de carvão de 2,2 kω - 10% - 1/4W R 3 - Resistor de carvão de 10 kω - 5% - 1/8W R 4 - Resistor de carvão de 1 kω - 5% - 1/8W C 1 - capacitor variável de 5 110 pf - miniatura C 2 - Capacitor stiroflex de 180 pf - 5% C 3 - Capacitor disco de cerâmica de 47 pf C 4 - Capacitor de poliester metalizado de 10 kpf - 10% - 250V DC C 5 - Capacitor disco de cerâmica de 820 pf C 6 - Capacitor disco de cerâmica de 820 pf C 7 - Capacitor disco de cerâmica de 820 pf X RF - Choque de RF de 2,5 mh 100 ma L 1 300 mm - núcleo de ferrite Q 1 - Transistor de efeito de campo de silício BF 245 02 - Antes de alimentar o circuito, faça a ligação entre os seguintes bornes: 3 ao 17 ou18, conectando C3 a gate; 5 ao 13, ou 14 ou15 conectando C2; 16 ao 8, ou 9, ou 10, ou 11, conectando R1 ao terra; 19 ao 8, ou 9, ou 10, ou 11, conectando C4 ao terra; conectar o capacitor variável, C1 entre os bornes 1,ou 2 ao 13, ou 14, ou 15.
OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL - OSCILADOR COLPITTS 69 03 - Alimentar o circuito com V DD = 10,0 V DC, retirando do auxiliar 01 no painel frontal da bancada de trabalho ou de uma fonte de alimentação individual. 04 - Utilizando o freqüencímetro digital, ajuste a freqüência de operação do circuito para 700 khz, através da variação do valor do capacitor C 1. 05 - Anote a forma de onda e a amplitude de pico a pico existente em cada um dos pontos indicados: V A, V B, V C, V D, V E. 0 t Amplitude no ponto A = 0 t Amplitude no Ponto B = 0 t Amplitude no Ponto C =
WANDER RODRIGUES 70 0 t Amplitude no ponto D = 0 t Amplitude no Ponto E = 06 - Varie a abertura do capacitor variável, C 1, de 45 o em 45 o e anote os valores de tensão de saída e freqüência para cada abertura do capacitor C 1. O capacitor totalmente fechado corresponde a 0 o. Abertura de C 3 Freqüência (khz) Amplitude (Vpp) 0 o 45 o 90 o 135 o 180 o 07 - Organize um gráfico da freqüência em função da abertura do capacitor C 1 e um outro gráfico da tensão de saída em função da abertura do capacitor.c 1.
OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL - OSCILADOR COLPITTS 71 Freqüência x abertura de C 1 Amplitude x abertura de C 1 08 - Retorne a freqüência do oscilador Colpitts para seu valor inicial de 700 khz. Utilize o freqüencímetro digital para este ajuste. 09 - Varie a tensão V DD de alimentação em ± 50%. Houve alguma variação na freqüência de operação? Se houve, quanto foi e porque ocorreu? 10 - Retire o capacitor C 4, abrindo a conexão 19 ao 8, ou 9, ou 10, ou 11. O que ocorreu com o sinal de saída? Explique.
WANDER RODRIGUES 72 11 - Anote a forma de onda e a tensão de pico a pico existente no ponto V D do circuito. 0 t Amplitude no ponto D = 12 - Qual a diferença entre este sinal e o verificado no mesmo ponto D no item de número 05. 13 - Coloque o terminal de R 1 que está ligado à massa em contato com o choque de RF, interligando os bornes 16 ao 13, ou 14, ou 15. O que ocorreu com o sinal de saída? Porque?
OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL - OSCILADOR COLPITTS 73 14 - Troque o capacitor C 2 por um capacitor de 820 pf, capacitor C 7, interligando os bornes 6 ao 13, ou 14, ou 15. O que você observou no sinal de saída? Justifique. 15 - Volte a colocar o capacitor C 2 no lugar de C 7, ligando os bornes 5 ao 13, ou 14, ou 15. Coloque um capacitor de 820 pf, capacitor C 6, no lugar de C 3. Houve alguma variação no sinal de saída? Justifique. 16 - Volte a colocar o capacitor C 3 no lugar de C 6, ligando os bornes 3 ao 17, ou 18 e mude o valor do resistor de carga R 3 por R 4, interligando os bornes 12 ao 20. O que ocorreu com o sinal de saída? Justifique.
WANDER RODRIGUES 74 Observações pessoais:
OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL - OSCILADOR COLPITTS 75 Questionário da Exp. N o 04 Nome: N o : Turma: 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. 03 - A retirada do núcleo de ferrite da bobina L modifica o sinal de saída? Em quais parâmetros? Justifique.
WANDER RODRIGUES 76 04- Divida o circuito oscilador Colpitts em blocos mais simples. Identifique cada um deles, salientando os componentes utilizados no elo de realimentação. 05 - 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.
OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL - OSCILADOR COLPITTS 77 07 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito oscilador Colpitts.