Prévia do material em texto
Atividade Prática Antônio Marcos Barbosa Ru 5383583 PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS EXPERIÊNCIA 1: Ceifador em dois níveis Figura 1 - Ceifador em dois níveis Figura 2 - Medições Tabela 1 - Sinais de entrada e saída Parâmetros Vi [V] Vo [V] Tensão pico a pico [V] 36,1V 8,40 V Frequencia [Hz] 59 Hz 59 Hz Tabela 2 - Curva de Transferência Vi [V] Vo [v] -20,2V 4,2V -18,2V 4,2V -14,2V 4,2V -10,2V 4,2V -8,12V 4,2V -4,2V 4,2V -200mV 4,2V 4,2V 4,2V 6,2V 4,2v 8,2V 6,2V 12,2V 8,2V 14,2V 12,2V 18,2V 14,2V 20,2V 14,2V Figura 3 – Curva de transferência 0 2 4 6 8 10 12 14 16 -30 -20 -10 0 10 20 30 V o Vi 1- Funcionamento e justificativa da forma de onda de saída. Um circuito ceifador em dois níveis com a configuração de dois diodos, resistores e duas fontes de tensão é um tipo de circuito que altera o nível DC de um sinal AC. Ele usa os diodos para ceifar, ou seja, cortar o sinal em dois níveis diferentes, ajustando a forma de nível do sinal de entrada. Durante o ciclo o sinal de entrada AC injetada sobre os diodos é ceifado para um nível determinado pela tensão das fontes e como resultado a onda senoidal de entrada é ceifada em dois níveis diferentes: um nível superior e um nível inferior, determinado pelas tensões da fonte. No circuito que montamos vemos exatamente isso os diodos limitando a corrente alternada de entrada e transmitindo apenas parte desse sinal. A parte limitada da saída foi dada pelos parâmetros inseridos no circuitos por meio das fontes. Experiencia 2: Amplificador transistorizado 1- Calculo para resistores do circuito para se ter um ganho de Av= -4. ß = 250, VBE = 0,7V, VcE = Vcc / 2, Vcc 15V Vce = Vcc / 2 Vce = 7,5 Ic = Vcc – Vce / Rc + Re Ic = 7,5 / 4,9 Ic= 1,53 mA Ib = Ic / ß Ib = 1,53 / 250 Ib = 6,12µA Vb = Vbe + Ic*Rc Vb = 0,7 + 1,53mA *1k Vb = 2,23V I2 = Vb / R2 I2 = 2,223 / 10k I2 = 223µA I1 = I2 + Ib I1 = 223µA + 6,12µA I1 = 229,12µA R1 = Vcc – Vb / I1 R1 = 15 – 2,23 / 229,12µA R1 = 55,76k 1.1 - Para Realizar o Exercício 02 vamos ter os seguintes resistores: 56k, 10kΩ, 3k9Ω, 1kΩ. Resistores já corrigidos para valores comerciais. Tabela 3 - Ponto de operação Vce Vbe Ic Ib 7,04V 0,63V 2,80mA 4,9µA Tabela 4 - Ganho de tensão Av calculado Av medido -4,6 -3,22 Figura 4 - Amplificador Transistorizado Figura 5 - Sinais de entrada e saída 2 - Sinal de entrada em relação ao sinal de saída. Quando o sinal de entrada em um transistor é grande, o sinal de saída pode ser distorcido ou ate mesmo saturado e o transistor pode atingir seu limite máximo de condução onde ele não consegue mais amplificar o sinal de entrada de forma linear. Em vez disso, ele simplesmente liga completamente e permiti que a corrente passe através dele sem qualquer controle ou amplificação e esse fenômeno é conhecido como região de saturação. Portando, o amplificador transistorizado, é de suma importância controlar adequadamente o nível de sinal de entrada para evitar que o componente entre nessa região e garantir que o sinal de saída seja uma reprodução fiel do sinal de entrada isso é feito ajustando os níveis de ganho do amplificador. 2.1 – Comparação entre os ganhos. O ganho medido e o ganho calculado são diferentes devido a vários fatores. Um deles é que o ganho calculado geralmente é uma estimativa teórica, baseado em modelos ideais de componentes e condições ideais de operação. Na prática temos que levar em consideração o ambiente de operação e a tolerância dos componentes bem como a impedância do circuito. Experiência 3: Amplificador Operacional 1- Calculo para obter R1 e R2 e ter um ganho de -4. Amplificador inversor. Av = - R2 / R1 Para R1 adotamos um resistor de 1kΩ Av = - 4 = - R2 / 1KΩ R2 = 4kΩ 2- Calculo para obter R1 e R2 e ter um ganho de 3. Amplificador não inversor. Av = 1 + R2 / R1 Av = 3 = 1 + R2 / 1KΩ Av = 2 = R2 / 1KΩ R2 = 2KΩ 3- Linearidade do sistema. Nos amplificadores inversores ou não inversores quando variamos a forma de onde e frequência do sinal de entrada e verificamos o sinal de saída a resposta geralmente é linear por algumas razões. Primeiro, o amplificador é projetado para operar na região linear do transistor, onde pequenas variações no sinal de entrada resultam em pequenas variações no sinal de saída. E importante observar que a linearidade do sistema pode ser afetada com a saturação do transistor em níveis extremos de sinal, a não linearidade dos componentes entre outros fatores. Lembrando que nos amplificadores inversores o sinal de saída é uma versão amplificada e invertida do sinal de entrada, ou seja, a fase do sinal de saída é oposta a fase do sinal de entrada. Inversor Não inversor Av Calculado Av medido Av Calculado Av medido -3,9 -3,5 3 2,74 Figura 6 - Amplificador inversor Figura 1 - Circuito montado