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Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 1 Atividade Prática OBJETIVO Entender o funcionamento dos circuitos não lineares utilizando diodos. Trabalhar com retificadores de meia onda e de onda completa. Montar circuitos básicos com amplificadores operacionais. MATERIAL UTILIZADO Os materiais consumíveis deverão ser adquiridos pelos alunos para realizar a prática. Os consumíveis podem ser comprados em lojas físicas ou lojas online. A loja online da UNINTER disponibiliza todos os materiais solicitados: www.lojauninter.com Compre os componentes na primeira semana da fase para não atrasar a realização da atividade prática. Componentes (o aluno deverá adquirir – consumíveis) Quantidade mínima Material Utilizado 2 Diodos 1N4007 1 CI UA741 - Resistores vários (o valor dos resistores dependerá do cálculo do aluno - Cabos Flexíveis (para as conexões na protoboard) 1 Transformador 220-110/12x2 (transformador com ponto médio) Equipamentos fornecidos pelo polo: • Um multímetro (Caixa 6) • Duas fontes de alimentação (Caixa 7) • Um osciloscópio com gerador de funções (Caixa 8) • Cabos banana – jacaré (Caixa 9) • Uma protoboard (Caixa 15) http://www.lojauninter.com/ Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 2 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 3 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 4 Diodo Amplificador Operacional UA741 Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 5 ATIVIDADE Incluir fotos de todos os circuitos montados e de todas as atividades realizadas. Todas as fotos deverão ser identificadas como os exemplos das figuras a seguir: Antes de realizar a atividade assistir ao seguinte vídeo: Osciloscópio Polos UNINTER: Calibração das pontas, uso do Gerador de Funções, uso dos cursores ** https://youtu.be/SG734IVSn2Y https://youtu.be/SG734IVSn2Y Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 6 EXPERIÊNCIA 1: Retificador de meia onda Nota da atividade: 3 pontos Figura 1: Transformador com duas bobinas no secundário. Figura 2: Retificador de meia onda. Métodos 1. Separe os seguintes materiais: a. Protoboard b. Transformador. c. Osciloscópio d. 1 Diodo 1N400X (1N4004, 1N4007 ou similar) e. 1 Resistor de 10 kΩ Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 7 2. Monte o circuito no Protoboard seguindo o esquema mostrado na Figura 3. Figura 3: Montagem do circuito. Figura 4: Colocação das pontas do osciloscópio. Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 8 3. Para realizar a tarefa siga o passo a passo indicado no vídeo a seguir: Retificador de meia onda: https://youtu.be/wTiVI4sNFCY 4. Conteúdo do vídeo: a. Montagem do circuito b. Uso dos equipamentos de medição c. Passo a passo para preenchimento das Tabelas 1 e 2 5. Para usar os cursores para levantamento de dados da Tabela 2 veja o vídeo da página 5** Tabela 1: Sinais de entrada e saída de um retificador de meia onda (ver vídeo para saber como completar a tabela). Parâmetro 𝒗𝒊 [𝑽] 𝒗𝒐 [𝑽] Tensão pico a pico [V] Frequência [Hz] Tabela 2: Curva de transferência de um retificador de meia onda (ver vídeo para saber como completar a tabela). 𝒗𝒊 [𝑽] 𝒗𝒐 [𝑽] 6. Coloque no relatório uma imagem da tela do osciloscópio mostrando os sinais de entrada e saída. a. (1p) Explique o funcionamento do circuito (funcionamento do circuito com diodos) b. (0,5p) Justifique a forma de onda de saída. 7. (1,5p) A partir dos sinais de entrada e saída apresentados na Tabela 2 faça o gráfico da curva de transferência do circuito. https://youtu.be/wTiVI4sNFCY Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 9 Como traçar a curva de transferência usando o Excel: https://youtu.be/By8LOOIB33g -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- EXPERIÊNCIA 2: Retificador de onda completa Nota da atividade: 4 pontos Métodos 1. Separe os seguintes materiais: a. Protoboard b. Transformador. c. Osciloscópio d. 2 Diodos 1N400X (1N4004, 1N4007 ou similar) e. 1 Resistor de 10 kΩ 2. Monte o circuito no Protoboard seguindo o esquema mostrado na Figura 3. Figura 5: Montagem do circuito. https://youtu.be/By8LOOIB33g Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 10 Figura 6: Colocação das pontas do osciloscópio. 3. Para realizar a tarefa siga o passo a passo indicado no vídeo a seguir: Retificador de onda completa: https://youtu.be/mXFaMRbYs1o Conteúdo do vídeo: a. Montagem do circuito b. Uso dos equipamentos de medição c. Passo a passo para preenchimento das Tabelas 3 e 4 4. Para usar os cursores para levantamento de dados da Tabela 2 veja o vídeo da página 5** Tabela 3: Sinais de entrada e saída de um retificador de meia onda (ver vídeo para saber como completar a tabela). Parâmetro 𝒗𝒊 [𝑽] 𝒗𝒐 [𝑽] Tensão pico a pico [V] Frequência [Hz] Tabela 4: Curva de transferência de um retificador de meia onda (ver vídeo para saber como completar a tabela). 𝒗𝒊 [𝑽] 𝒗𝒐 [𝑽] https://youtu.be/mXFaMRbYs1o Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 11 5. Coloque no relatório uma imagem da tela do osciloscópio mostrando os sinais de entrada e saída. a. (2p) Explique o funcionamento do circuito (funcionamento do circuito com diodos) b. (0,5p) Justifique a forma de onda de saída. 6. (1,5p) A partir dos sinais de entrada e saída apresentados na Tabela 4 faça o gráfico da curva de transferência do circuito. Como traçar a curva de transferência usando o Excel: https://youtu.be/By8LOOIB33g -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- EXPERIÊNCIA 3: Amplificador Operacional Nota da atividade: 3 pontos Os amplificadores apresentados na Figura 7 serão testados por separado. O amplificador operacional deverá ser alimentado com 𝑉𝐶𝐶 = 12𝑉 e −𝑉𝐸𝐸 = −12𝑉. • (0,5p) Para o amplificador inversor (Figura 6(a)), calcular 𝑅1 e 𝑅2 de tal forma que o circuito tenha um ganho de tensão 𝐴𝑉 = −2. • (0,5p) Para o amplificador não inversor (Figura 6(b)), calcular 𝑅1 e 𝑅2 de tal forma que o circuito tenha um ganho de tensão 𝐴𝑉 = 4. • Para os dois circuitos: o Adotar os resistores necessários e calcular os outros em função deles. o Para os resistores calculados, adotar o resistor de valor comercial mais próximo. Sugestão adotar 𝑅1 = 1𝑘Ω Coloque todos os cálculos no relatório. Será descontada nota se os cálculos não estiverem no mesmo. https://youtu.be/By8LOOIB33g Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 12 (a) (b) Figura 7: (a) Amplificador inversor. (b) Amplificador não inversor. Métodos Para os dois circuitos 1. Separe os seguintes materiais: a. Protoboard b. Gerador de funções c. Osciloscópio d. 2 Fontes de alimentação e. 1 Amplificador operacional UA741 (pode ter outro nome como LM741, o que importa é o número 741) f. Resistores calculados no projeto Eletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 13 Figura 8: Amplificador inversor – montagem do circuito. Figura 9: Amplificador não inversor – montagem do circuito e colocação das pontas do osciloscópio. 2. Para realizar a tarefa siga o passo a passo indicado nos vídeos a seguir: Amplificador inversor: https://youtu.be/FwNEiwguIdU Pino 1 Pino 1 https://youtu.be/FwNEiwguIdUEletrônica Analógica Prof. Eng. Viviana R. Zurro MSc. M2 - Roteiro 14 Amplificador não inversor: https://youtu.be/8yOD3sek28I 3. Conteúdo dos vídeos: a. Montagem do circuito b. Uso dos equipamentos de medição c. Passo a passo para preenchimento da Tabela 5 4. Para usar o gerador de funções veja o vídeo da página 5** 5. Coloque no relatório imagens da tela do osciloscópio mostrando os sinais de entrada e saída. a. Deverá ser apresentado um gráfico para cada circuito. b. Em cada gráfico deverá ser especificado a qual circuito ele pertence. c. Para os dois amplificadores i. (0,5p) Varie o formato e forma de onda e frequência do sinal de entrada e verifique o sinal de saída. A resposta do sistema é linear? Por quê? Pesquise. ii. (0,5p) Pesquise na teoria. O que acontece com o sinal de saída se o sinal de entrada é grande? Por quê? iii. (0,5p) Usando os valores de pico a pico dos sinais de entrada e saída calcule o ganho de tensão 𝐴𝑉 = 𝑣𝑜 𝑣𝑖 e preencha a Tabela 5. iv. (0,5p) Compare o ganho medido com o ganho calculado e explique o resultado. Pode ser ligeiramente diferente, explique por quê. Tabela 5: Ganho de tensão de amplificadores na configuração de inversor e não inversor (ver vídeos para saber como completar a tabela). Inversor Não inversor 𝑨𝑽 calculado 𝑨𝑽 medido 𝑨𝑽 calculado 𝑨𝑽 medido https://youtu.be/8yOD3sek28I