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Atividade prática RU 1567558 1 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Atividade Prática Heuler Procópio Dornelas Lage RU 1567558 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS EXPERIÊNCIA 1: Retificador de meia onda Retificador de meia onda • Este experimento consiste em verificar o funcionamento de um circuito retificador de meia onda. Verificação dos sinais de entrada e saída e traçar a curva de transferência do circuito, bem como as peculiaridades desse tipo de retificação de tensão em relação ao retificador de onda completa. • Coloque uma foto do circuito montado no protoboard ou uma imagem da tela do simulador com o circuito montado. Figura 1 - Retificador meia onda montado no protoboard • Coloque uma imagem da tela do osciloscópio ou da tela do simulador mostrando os sinais de entrada e saída. Figura 2 - Registros do Osciloscópio Atividade prática RU 1567558 2 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Figura 3 - Medições realizadas Figura 4 - Medições realizadas • Realize a medição solicitada e preencha a Tabela 1. Tabela 1: Sinais de entrada e saída de um retificador de meia onda. Parâmetro 𝒗𝒊 𝒗𝒐 Tensão pico a pico [V] 45.34 V 21.1V Frequência [Hz] 60Hz 60Hz Tabela 1 - Resultado aferido para experimento meia onda Atividade prática RU 1567558 3 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Curva de transferência • Na tela com os sinais de entrada e saída faça várias medições e preencha a Tabela 2 (é conveniente montar a tabela no Excel para que o próprio Excel faça o gráfico). Figura 5 - Retificador meia onda estudado Tabela 2 - Tabela comparativa Vi x Vo Figura 6 – Gráfico curva de transferência Vi[V] Vo[V] -10 0 -8 0 -6 0 -4 0 -2 0 0 0 2 2,06 4 4,15 6 6,23 8 8,13 10 10,53 Atividade prática RU 1567558 4 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. EXPERIÊNCIA 2: Retificador onda completa Pudemos observar nessa prática a eficiência do retificador onda completa em relação ao meia onda, pois o onda completa opera nos dois ciclos da senoides o que proporciona a conexão dos diodos podendo ser de duas maneiras, resultando em dois tipos de retificadores com características distintas: com center tap e em ponte. Figura 7 - Circuito retificador onda completa estudado Parâmetro Tensão pico a pico(V) 45.2V 22.0v Frequência (HZ) 60 HZ 1 120 HZ Tabela 3 - Sinais retificador onda completa Atividade prática RU 1567558 5 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Figura 8 - Formas de onda obtidas Ao contrário do retificador de meia onda, estes não apenas cancelam a parte negativa da onda como também a projetam para a parte positiva do gráfico, assim a frequência de saída é duas vezes maior que a de entrada. Desse modo, o sinal de saída possui um valor resultante médio igual ao dobro do retificador de meia onda: 0,636 x tensão máxima. Figura 9 - Retificador onda completa montado no protoboard Atividade prática RU 1567558 6 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Figura 10 – Medições realizadas para estudo EXPERIÊNCIA 3: Ceifador em um nível Os experimentos realizados demonstraram de forma prática e objetiva o comportamento das variáveis, VI e VO, e o comportamento e formas das ondas de cada tipo de retificador e do ceifador limitando a tensão de saída, possibilitando analisar as formas de onda peculiares de cada forma de retificação, em comparação aos exercícios anteriores. Figura 11 - Ceifador em um nível Atividade prática RU 1567558 7 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Tabela 04 Parâmetros VI vo Tensão de pico 13.2V 13.2V Frequência (HZ) 100 HZ 100 HZ Tabela 4 - Resultados ceifador Figura 12 - Gráfico ceifador Observa-se que a fonte variável de polarização se deslocou o nível de corte para 6V em relação ao nível zero, aumentando ou diminuindo a tensão de entrada, o nível de corte permanecerá em 6V, porém a tensão de saída tenderá a aumentar ou diminuir. O experimento 3, demonstrou de forma eficiente que no retificador de meia onda, a retificação ocorre apenas no meio ciclo a forma de onda aparece com o ciclo negativo ceifado. Podemos também notar que com o retificador de onda completa assemelha-se com dois retificadores de meia onda voltados um oposto para o outro, com um retificador controlando o primeiro semi- ciclo e o outro o semi-ciclo alternado. Por causa do enrolamento do secundário com derivação central, cada circuito do díodo recebe apenas metade da tensão do secundário. Já no ceifador em um nível observa-se que a fonte variável de polarização deslocou o nível de corte para 6V em relação ao nível zero, isto é, aumentando-se ou diminuindo a tensão de entrada, o nível de corte permanecerá em 6V, porém a tensão de saída tenderá a aumentar ou diminuir. Atividade prática RU 1567558 8 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. EXPERIÊNCIA 4: Polarização do transistor Dados do transistor e Fórmulas: Considerando a alimentação Vcc = 15V, projetar a etapa de entrada para ter um ganho AV = - 4° número do seu RU. Se o quarto número for 0 ou 1 adotar Av = -2. Adotar os resistores necessários e calcular os outros em função deles. Para os resistores calculados adotar o resistor de valor comercial mais próximo, exemplo: se o resistor calculado foi de 30kΩ, adotar 27kΩ ou 33kΩ (não tem problema em adotar um ou o outro). Calcular o restante dos resistores usando estes valores comerciais. Sugestão adotar Re = 1KΩ, e R2 = 10KΩ. Cálculos: Vbe=0,7v, Vce = Vcc/2 = 15/2 = 7,5V Re = 1K, R2 = 10K Av = 7 Av = Rc/Re, Rc=1K*9, Rc = 7K (6,8K por aproximação) Vce = Vcc-Ic(Rc+Re), 7,5=15-Ic(6,8+1), Ic=960µA Ic=(beta)Ib, Ib=960/250, Ib=3,84µA Ve = Ic*Re, Ve = 960mV Vb = Vbe+Ve, Vb = 0,7V + 960mV, Vb = 1,66V Vb = 15*10K/R1+10K, R1 = 99,998KΩ (100KΩ) Atividade prática RU 1567558 9 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Tabela 5 - Resultados calculados x aferidos Figura 13- Montagem do circuito no protoboard Calculado Aferido Vce 7,5 7,31 Vbe 0,7 0,65 Ic(mA) 960 965 Ie(mA) 960 964 Ib(MicroAmp) 3,84 3,95 Atividade prática RU 1567558 10 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Figura 14 – Variação da amplitude do sinal de entrada com o sinal de saída variando conforme verificado pelo ganho calculado Conforme aumentamos muito a amplitude do sinal de entrada, o sinal de saída pouco se altera ocasionando a diminuição de Av. Há uma diferença entre o ganho calculado e o ganho real, devido aos componentes eletrônicos mostrarem pequenas diferenças entre suas medidas descritas. Av calculado Av medido 7 6,98 Atividade prática RU 1567558 11 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Figura 15 - Resposta em frequência Atividade prática RU 1567558 12 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. Figura 16 - Tabela resumo - Frequências
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