A Modulação por largura de pulso (PWM) é uma técnica digital que controla um sinal ligando-o e desligando-o repetidamente em um padrão. A quantidade de tempo em que o sinal permanece ligado e desligad

Prévia do material em texto

MAPA – ELETRÔNICA ANALÓGICA - 51_2026 
 (21) 99887-9815 
ASSESSORIA NOS SEUS TRABALHOS 
 (21) 99887-9815 
 (21) 99887-9815 
 
A Modulação por largura de pulso (PWM) é uma técnica digital que controla um sinal 
ligando-o e desligando-o repetidamente em um padrão. A quantidade de tempo em 
que o sinal permanece ligado e desligado é chamada de ciclo de trabalho (duty 
cycle). A PWM é usada para criar sinais analógicos a partir de sinais digitais. 
 
Funcionamento da PWM: 
Um sinal digital é ligado e desligado, sendo a duração do tempo “ligado” variável. O 
ciclo de trabalho é a razão entre o tempo ligado e o tempo desligado e determina a 
tensão média do sinal. 
 
Aplicações da PWM: 
 
 
A PWM pode ser utilizada para controlar a velocidade do eixo de motores CC, que 
são usados em muitas aplicações, como pequenos brinquedos, modelos e robôs, na 
variação da intensidade luminosa, em efeitos sonoros, criando sons que ficam cada 
vez mais altos e mais baixos. 
 
Alguns parâmetros da PWM: 
Os dois parâmetros principais de um sinal PWM são a frequência e o ciclo de traba-
lho. Os ciclos de trabalho são frequentemente expressos como porcentagens, as-
sim, podendo variar entre 0 e 100% do período do sinal. 
Os microcontroladores possuem funções integradas que podem ser utilizadas para 
gerar um sinal PWM, entretanto, há circuitos integrados dedicados que são projeta-
dos exclusivamente para fornecer um sinal PWM para o controle de potência, a 
exemplo dos conversores chaveados em alta frequência, como é o caso das famí-
lias UC384x, UC3854, UC3524, UC3525, entre outros. 
Vamos analisar o caso do UC3524, que tem grande difusão e uso popular em proje-
tos de fontes de alimentação chaveadas. A Figura 1 mostra o diagrama de blocos 
do UC3524. 
 
 
Figura 1 – Diagrama de blocos do UC3524. 
Fonte: Texas Instruments Incorporated (2002, p. 1). 
 
O UC3524 é um circuito de controle regulador de tensão com modulação por largura 
de pulso de frequência fixa. O regulador opera em uma frequência programada por 
um resistor de temporização (RT) e um capacitor de temporização (CT). O RT esta-
belece uma corrente de carga constante para o CT. Isso resulta em uma rampa de 
tensão linear no CT, que é alimentada ao comparador, fornecendo controle linear da 
largura de pulso de saída pelo amplificador de erro. 
O UC3524 contém um regulador de 5 V integrado que serve como referência, além 
de alimentar o circuito de controle interno, sendo também útil no fornecimento de 
funções de suporte externo. 
 
 
Essa tensão de referência é reduzida externamente por um divisor de resistor para 
fornecer uma referência dentro da faixa de modo comum do amplificador de erro, ou 
uma referência externa pode ser utilizada. 
A saída da fonte de alimentação é detectada por uma segunda rede divisora de re-
sistores para gerar um sinal de realimentação para o amplificador de erro. A tensão 
de saída do amplificador é então comparada à rampa de tensão linear no CT. 
O pulso modulado resultante do comparador de alto ganho é então direcionado para 
o transistor de passagem de saída apropriado (Q1 ou Q2) pelo flip-flop de direciona-
mento de pulso, que é alternado de forma sincronizada pela saída do oscilador. 
O pulso de saída do oscilador também serve como um pulso de apagamento para 
garantir que ambas as saídas nunca sejam ligadas simultaneamente durante os 
tempos de transição. 
A saída do amplificador de erro compartilha uma entrada comum para o comparador 
com o circuito de limitação e desligamento de corrente e pode ser sobreposta por si-
nais de qualquer uma dessas entradas. Esse ponto comum também está disponível 
externamente e pode ser empregado para controlar o ganho ou compensar o ampli-
ficador de erro ou para fornecer controle adicional ao regulador. 
 
Fonte: TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED. UC1524, UC2524, UC3524 - Ad-
vanced Regulating Pulse Width Modulators. Dallas: Texas Instruments, 2002. 
 
Atividade MAPA 
 
Com base no conhecimento da PWM e do exemplo dado, analise o circuito a seguir 
dado na Figura 2: 
 
Figura 2 − PWM com NE555. 
 
Na Figura 2 temos um timer NE555 atuando como gerador de PWM. 
 
1) (1,0 ponto). O estudante deverá montar o circuito e simulá-lo no ambiente LTS-
pice conforme apresentado e obter as formas de onda dos pontos identificados: 
 - Pulso_de_trigger. 
- MODULAÇÃO. 
- V_C1. 
 
 
- Vout. 
Observação: o circuito montado pelo estudante deve ser anexado na resposta 
dessa questão. 
 
2) O estudante deverá realizar o agendamento de prática no seu polo de apoio pre-
sencial e: 
a) (0,5 ponto). Realizar o experimento utilizando a maleta de eletrônica analógica 
com os recursos disponíveis nela, podendo variar os valores de resistor e capacitor 
para valores próximos caso necessário, obtendo cada forma de onda de acordo com 
os itens da questão 1. 
Para essa etapa da atividade, o estudante ou sua equipe formada por até cinco es-
tudantes deverá realizar o experimento e registrá-lo por meio de foto digital (pode 
utilizar smartphone). A foto deverá ser anexada nesta questão. 
Observação: mesmo que a atividade seja realizada em equipe, cada estudante 
deverá entregar o seu próprio arquivo MAPA de forma individual. 
Dicas: 
- Para gerar os sinais, o estudante deve utilizar o gerador de funções AFG1022 com 
dois canais de saída, sendo um para a MODULAÇÃO e o outro para o Pulso_de_tri-
gger. 
- Utilizar o osciloscópio digital para capturar as formas de onda do circuito. 
b) (1,0 ponto). Uma vez montado o circuito, o estudante deverá apresentar as for-
mas de onda dos mesmos pontos da questão 1 (Pulso_de_trigger, MODULAÇÃO, 
V_C1 e Vout), só que agora a partir do circuito físico. 
3. (1,0 ponto). O estudante deverá explicar o que significa cada sinal obtido na 
questão 2 e sua relação na PWM. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
OLÁ! SOMOS A HELP EDUCACIONAL! 
ELABORAMOS ESSE TRABALHO POR UM PREÇO 
ACESSÍVEL. 
ENTRE EM CONTATO CONOSCO 
 (21) 99887-9815