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Unicamp – Universidade de Campinas Faculdade Tecnológica Curso de Tecnologia em Telecomunicações LAB 1 Relatório de TT206 Profª Talia Andreia Castro RA: 116142 Felipa Leonardo RA: 135653 Fernando Zabim RA : 135729 Rafael Maia RA: 106902 INTRODUÇÃO Nessa experiência, aprendemos a trabalhar com alguns instrumentos, de medida (osciloscópio, multímetro) e de geração (gerador de funções, fonte de alimentação), e também fomos apresentados a alguns termos novos, como “valor médio” e “valor eficaz”. OBJETIVO Verificar, utilizando o osciloscópio, as formas de onda senoidal, triangular e quadrada, além de medir tensões alternadas, contínuas e frequências. Familiarizar-se com os termos “valor médio” e “valor eficaz” para um sinal de tensão e corrente periódica. MATERIAIS : Fonte de alimentação, Osciloscópio, Gerador de funções, Multímetro, Resistores de 100kΩ e 560kΩ. INTRODUÇÃO AO OSCILOSCÓPIO Liga/ Intensidade : Liga o osciloscópio e possibilita o ajuste de intensidade de brilho. Foco : Possibilita o ajuste do foco do feixe eletrônico. Posição Vertical : Posiciona verticalmente o feixe. Posição Horizontal : Posiciona horizontalmente o feixe. Chave AC/DC/O: Na posição AC, permite a leitura de sinais alternados. Na posição DC, permite a leitura de níveis DC ou contínuos. Na posição O, aterra a entrada da amplificação vertical, desligando a entrada vertical. Volts/div.: Atenuador Vertical que gradua cada divisão na tela, na direção vertical, em valores específicos de tensão. Tempo/div.: Varredura ou base de tempo que gradua cada divisão na tela, na direção horizontal, em valores específicos de tempo, além disso, possibilita desligar o estágio, dando acesso à entrada horizontal. Chave INT./EXT./Rede : Na posição INT permite a utilização de sincronismo interno, na posição EXT dá acesso à entrada de sincronismo externo e na posição REDE sincroniza a varredura com a rede elétrica. Chave +- : Permite selecionar a polaridade de sincronismo da figura da tela. Nível Sinc.: Permite o ajuste do nível de sincronismo. Cal. : saída de um sinal interno de freqüência e amplitude definidas, utilizado para referência e calibração. Entrada Vertical : Conector para ligação de ponta de prova para o acesso ao estágio vertical. Entrada Horizontal ou Sinc. Ext. : Conector para ligação de ponta de prova, utilizado para o acesso ao estágio horizontal, ou de sincronismo, conforme posicionamento dos controles de varredura (EXT.) ou sincronismo (EXT.) GERADOR DE FUNÇÕES Gerando o sinal de saída : a. Coloque os três potenciômetros “DADJ/PULSE DUTY”, “FREQ/FADJ” e “AMP/AADJ” na posição média entre o valor “MIN” e “MAX”. b. Pressione a chave “RANGE/F. BAND” para selecionar a escala desejada e pressione a chave “RUN/ENTER” para confirmar. Número exibido no display do freqüencímetro Escala 1 0,2 a 4Hz 2 4 a 40Hz 3 40 a 400Hz 4 400Hz a 4KHz 5 4K a 50KHz 6 30K a 300KHz 7 200KHz a 2MHz c. Pressione a chave “WAVE TYPE” para selecionar a forma de onda desejada. Número exibido no display do freqüêncímetro Forma de Onda 1 Senoidal 2 Triangular 3 Quadrada d. Pressione a chave “RUN/ENTER” para que a onda comece a ser gerada. e. Ajuste os potenciômetros “FREQ/FADJ” e “AMP/AADJ” para obter a freqüência e a amplitude desejada. A amplitude de saída também pode ser atenuada em 20dB e 40dB através das respectivas chaves. f. O potenciômetro “DADJ/PULSE DUTY” permite ajustar a simetria da forma de onda de saída variando de 20% até 80%. EQUAÇÕES : Freqüência : T f 1 Período : f T 1 Valor de pico-a-pico : Vpp = 2Vp Valor eficaz (onda senoidal) : 2 Vp Vef PROCEDIMENTOS : 1 - Ajuste a fonte de tensão com o voltímetro para os valores especificados no quadro 1. Meça cada valor com o osciloscópio, anotando a posição do atenuador vertical e o número de divisões do deslocamento. Tensão (V) Pos. atenuador (volts/div) nº de divisões Vmedido osciloscópio 1 1 1 1V 1.42 1 1.2 1.4 V 3 1 1.4 1.8 V 4 1 2 2 V 5 1 2.2 2.4 V Quadro 1 2 - Ajuste o gerador de sinais para as freqüências especificadas nos quadros 2, 3 e 4. com amplitude máxima para as formas de onda senoidal, quadrada e triangular. Meça cada freqüência com o osciloscópio, anotando respectivamente a posição da varredura e o número de divisões ocupadas pelo período. Onda Senoidal Freqüência (gerador) Pos. de varredura (tempo/div) Nº de divisões T (período) Freqüência (medida) 100Hz 2 ms 2 4 mS 250 Hz 5KHz 0.1 ms 1 0.1mS 10 KHz Quadro 2 Onda Quadrada Freqüência (gerador) Pos. de varredura (tempo/div) Nº de divisões T (período) Freqüência (medida) 250Hz 0.2 mS 8.2 1.64 mS 609 Hz 1200Hz 0.1 mS 3.4 340 uS 2.94 KHz Quadro 3 Onda Triangular Freqüência (gerador) Pos. de varredura (tempo/div) nº de divisões T (período) Freqüência (medida) 600Hz 0.2 mS 3.2 640 uS 1.56 KHz 10KHz 20 uS 1.7 34 uS 29.4 KHz Quadro 4 3 - Ajuste o gerador de sinais para freqüência de 60Hz, onda senoidal. Utilizando o multímetro, na escala VAC , ajuste a saída do gerador para os valores especificados no quadro 5. Para cada caso, meça com o osciloscópio e anote respectivamente, a tensão Vp e a tensão Vpp. Tensão Eficaz - Vef (Voltímetro) Vp (osciloscópio) Vpp (osciloscópio) Tensão Eficaz - Vef calculado 1 0.6 1.2 0.42 V 3 1.3 2.6 0.91 V 5 2 4 1.41 V Quadro 5 4 – Monte o circuito da figura abaixo. Utilizando o osciloscópio, ajuste o gerador para a freqüência de 60Hz e para cada valor de pico especificado nos quadros 6, 7 e 8, visualize a forma de onda nos resistores e preencha a tabela. Determine as expressões das tensões eficazes das formas de onda estudadas. Para onda senoidal, o valor eficaz é dado por: Vef = Vp/√2 Para onda triangular, o valor eficaz é dado por: Vef = Vp/√3 Para onda quadrada, o valor eficaz é dado por: Vef = Vp Onda Quadrada Valor de pico Valor de pico a pico Valor eficaz Gerador 1 2 V 1 V V1 (Resistor 100kΩ) 3 0.45 V 3 V V2 (Resistor 560kΩ) 5 4.24 V 5 V Quadro 6 Onda Senoidal Valor de pico Valor de pico a pico Valor eficaz Gerador 1 2 V 0.707 V Resistor 100kΩ 3 0.45 V 2.12 V Resistor 560kΩ 5 4.24 V 3.53 V Quadro 7 Rampa Valor de pico Valor de pico a pico Valor eficaz Gerador 1 2 V 0.577 V Resistor 100kΩ 3 0.45 V 1.73 V Resistor 560kΩ 5 4.24 V 3.53 V Quadro 8 CONCLUSÃO Com essa experiência, aprendemos o que faz e como usar o gerador de funções, além de verificar os padrões causados por uma tensão em corrente alternada. Aprendemos que para cada forma de onda temos diferentes formulas para calcular o valor eficaz. Alguns valores calculados diferem dos obtidos pelo fato dos equipamentos – antigos –, não serem confiáveis. REFERÊNCIAS: 1. Material produzido em sala de aula 2. Valores efetivos: http://en.wikipedia.org/wiki/Effective_value 3. Gráficos: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Waveforms.svg