Kit Didático de Telecomunicações - Prática
281 pág.

Kit Didático de Telecomunicações - Prática


DisciplinaPropagação e Antenas126 materiais1.649 seguidores
Pré-visualização38 páginas
de 6,8nF 
9 2 \u2013 Capacitores de 3,3nF 
9 2 \u2013 Capacitores de 1,5nF 
9 1 \u2013 Capacitor de 1nF 
Introdução 
Os filtros são circuitos eletrônicos que apresentam em sua saída um ganho de tensão dependente 
da freqüência do sinal de entrada. 
Os Filtros Ativos Passa-Faixa possuem três freqüências importantes para seu funcionamento: a 
freqüência de ressonância ou central, e as freqüências de corte inferior e superior. 
138 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 
Módulo 06 \u2013 Equalizador de Áudio 
 
Na freqüência de ressonância o filtro tem ganho máximo enquanto nas freqüências de corte 
inferior e superior o ganho corresponde a 0,707 do ganho máximo. 
O ser humano escuta sons que estão compreendidos na faixa entre 20 a 20 kHz (dados 
aproximados) e estão subdivididos de uma maneira geral, em graves (20 a 500Hz), médios (500 a 
7,5 kHz) e agudos (7,5 kHz a 20 kHz). 
O equalizador é um aparelho que tende a igualar ou ajustar determinadas faixas de freqüências, a 
fim de conseguirmos um som que nos seja o mais agradável possível. 
Projeto do Filtro 
Os valores determinados dependem diretamente do fator de qualidade do filtro, ou seja, do fator 
de qualidade adotado no projeto. 
Para um funcionamento adequado do filtro, uma das condições importante é que o fator de 
qualidade a ser adotado não deve superior a 10. 
Antes de determinar os valores dos componentes do circuito da figura 1, precisamos estabelecer 
a faixa de freqüência na qual iremos operar, ou seja, definir de início a freqüência de corte inferior 
(fci) e freqüência de corte superior do filtro. 
 
Figura 1 
A partir da freqüências de corte, determina-se; 
9 freqüência de ressonância (fo) 
9 fator de qualidade do filtro (Q) 
9 ganho do filtro (K) 
9 banda passante (BW) 
Para determinar a freqüência de ressonância emprega-se a seguinte equação: 
si0 fcfcf ×= 
O fator de qualidade pode ser determinado pela seguinte expressão; 
is
0
0 fcfc
f
Q \u2212= \u21d2 Q0 = BW
f0 
KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 139 
 
Módulo 06 \u2013 Equalizador de Áudio
 
O ganho do filtro (K) deve atender a seguinte condição: 
2
0Q2k ×< 
Determinação dos capacitores e resistores do Filtro Ativo Passa-Faixa (MFB) 
O valor do capacitor determinado pelo cálculo deve ser aproximado aos valores dos capacitores 
comerciais encontrados no comércio. O valor adotado deve atender a seguinte relação. 
F10
f
10C 6
0
\u2212×= 
Os valores dos resistores R1, R2 e R3 podem ser determinados pelas seguintes equações 
CK
Q
1R
0
0
\u3c9= )KQ2(C
Q
2R
2
00
0
\u2212\u3c9= C
Q2
3
0
0
\u3c9=R 
Sugerimos o dimensionamento dos filtros cujas curvas de resposta e parâmetros são 
apresentados na figura 2 
 
Figura 2 
Os valores dos componentes devem ser calculados conforme os parâmetros exigidos nos filtros 
tais como largura da banda passante, ganho do filtro e fator de qualidade. 
Os valores adotados nesta experimentação são calculados conforme a característica da banda 
passante mostrado na figura 2. 
140 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 
Módulo 06 \u2013 Equalizador de Áudio 
 
Filtro 1 
K = 1 
fci = 1 kHz 
fcs = 2 kHz 
Adotar Q0 calculando: 
 
Figura 3 
Componentes 
R1 = 22k\u2126 
R2 = 6,8k\u2126 
R3 = 47k\u2126 
C1 = C2 = 6,8nF 
Filtro 2 
K = 1 
fci = 2 kHz 
fcs = 5 kHz 
Adotar Q0 calculando: 
 
Figura 4 
Componentes 
R2 = 15k\u2126 
R4 = 15k\u2126 
R6 = 33k\u2126 
C3 = C4 = 3,3nF 
KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 141 
 
Módulo 06 \u2013 Equalizador de Áudio
 
Filtro 3 
K = 1 
fci = 5 kHz 
fcs = 10 kHz 
Adotar Q0 calculando: 
 
Figura 5 
Componentes 
R7 = 22k\u2126 
R9 = 4,7k\u2126 
R11 = 47k\u2126 
C5 = C6 = 1,5nF 
Filtro 4 
K = 1 
fci = 10 kHz 
fcs = 20 kHz 
Adotar Q0 calculando: 
 
Figura 6 
Componentes 
R8 = 15k\u2126 
R10 = 5,6k\u2126 
R12 = 33k\u2126 
C7 = C8 = 1nF 
142 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 
Módulo 06 \u2013 Equalizador de Áudio 
 
Procedimento Experimental 
Diagrama de Montagem 
 
Metodologia 
Nesta experiência faremos o levantamento da curva característica dos filtros aplicando sinais de 
freqüências diferentes. 
Serão observadas as respostas em freqüência e as bandas passantes dos Filtros Ativos Passa-
Faixa. 
Execução 
01. Conecte os bornes vermelhos +Vcc (+12V), verde \u2013Vcc (-12V), e preto GND, da Fonte de 
Alimentação Simétrica, aos bornes de mesma cor dos Módulos 01 \u2013 Gerador de Funções e 
06 \u2013 Equalizador. 
02. Identifique os resistores de 22k\u2126, 47k\u2126 e 6,8k\u2126 entre os componentes fixados em placas 
de montagem, que acompanham o conjunto didático. 
KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 143 
 
Módulo 06 \u2013 Equalizador de Áudio
 
03. Identifique os capacitores de 6,8nF entre os componentes fixados em placas de 
montagem, que acompanham o conjunto didático. 
04. Conecte os resistores R1=22k\u2126, R3=47k\u2126, R5=6,8k\u2126 e os capacitores C1=6,8nF e 
C2=6,8nF, aos seus respectivos bornes (Marfim), respeitando o diagrama posicional do 
primeiro circuito Filtro Ativo Passa-Faixa (Módulo 06). 
05. Identifique os resistores de 15k\u2126 e um de 33k\u2126 entre os componentes fixados em placas 
de montagem, que acompanham o conjunto didático. 
06. Identifique os capacitores de 3,3nF entre os componentes fixados em placas de 
montagem, que acompanham o conjunto didático. 
07. Conecte os resistores R2=15k\u2126, R4=15k\u2126, R6=33k\u2126 e os capacitores C3=3,3nF e 
C4=3,3nF, aos seus respectivos bornes (Marfim), respeitando o diagrama posicional do 
segundo circuito Filtro Ativo Passa-Faixa (Módulo 06). 
08. Identifique os resistores de 22k\u2126; de 4,7k\u2126 e de 47k\u2126 entre os componentes fixados em 
placas de montagem, que acompanham o conjunto didático. 
09. Identifique os capacitores de 1,5nF entre os componentes fixados em placas de 
montagem, que acompanham o conjunto didático. 
10. Conecte os resistores R7=22k\u2126, R9=4,7k\u2126, R11=47k\u2126 e os capacitores C5=1,5nF e 
C6=1,5nF, aos seus respectivos bornes (Marfim), respeitando o diagrama posicional do 
terceiro circuito Filtro Ativo Passa-Faixa (Módulo 06). 
11. Identifique os resistores de 15k\u2126, 5,6k\u2126 e 33k\u2126 entre os componentes fixados em placas 
de montagem que acompanham o conjunto didático. 
12. Identifique os capacitores de 1nF entre os componentes fixados em placas de montagem, 
que acompanham o conjunto didático. 
13. Conecte os resistores R8=15k\u2126, R10=5,6k\u2126, R12=33k\u2126 e os capacitores C7=1nF e 
C8=1nF, aos seus respectivos bornes (Marfim), respeitando o diagrama posicional do 
quarto circuito Filtro Ativo Passa-Faixa (Módulo 06). 
14. Posicione a chave seletora S1 de freqüência do Módulo 01 \u2013 Gerador de funções para o 
indicado Baixa freqüência. 
15. Utilizando o canal 1 do osciloscópio ajuste a saída senoidal do Gerador de Funções 
(Módulo 01) para termos um sinal com amplitude de 2,5Vpp, variando o potenciômetro 
indicado por Amplitude Senoide; e com freqüência de 1kHz, ajustada através do 
potenciômetro indicado Freqüência. 
144 KIT DIDÁTICO DE TELECOMUNICAÇÕES 
Módulo 06 \u2013 Equalizador de Áudio 
 
16. Utilizando as fórmulas apresentadas na introdução desta experiência determine as 
seguintes grandezas relacionadas ao filtro implementado: 
fci (freqüência de corte inferior):_______________________________________________ 
fcs (freqüência de corte superior): _____________________________________________ 
Bw (banda passante):_______________________________________________________ 
f0 (freqüência de ressonância): _______________________________________________ 
Q0 (fator de qualidade): _____________________________________________________ 
K (ganho):________________________________________________________________ 
17. Conecte a saída senoidal, um dos bornes amarelos do Gerador de Funções (Módulo 01) 
ao borne azul de entrada (Ent.1) do Filtro Ativo Passa-Faixa (Módulo 06). 
18. Verifique se o sinal senoidal na saída do Gerador