Relatório Grampeador de Tensão e Multiplicador de tensão

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DO PARÁ 
INSTITUTO DE ENGENHARIA E GEOCIENCIAS 
LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA BÁSICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE EXPERIMENTO 03 
 
GRAMPEADOR DE TENSÃO E MULTIPLICADOR DE TENSÃO 
 
 
 
 
 
SANTARÉM/PA 
 2017 
Trabalho realizado pelos 
alunos: Adebraldo Medeiros Maia 
Junior, Joedson Pimentel Pereira, 
Leonam Cordeiro, Marcello Franklin 
Figueiredo de Sousa. Apesentado ao 
curso de engenharia Física na UFOPA, 
da disciplina de laboratório de 
eletrônica básica, orientado pelo 
Professor Luciano Colares. 
 
SUMÁRIO 
 
 
• INTRODUÇÃO ...............................................................................................03 
• OBJETIVO........................................................................................................03 
• MATERIAIS.....................................................................................................04 
• PROCEDIMENTO...........................................................................................04 
• DISCUSSÕES...................................................................................................05 
• CONSIDERAÇÕES FINAIS............................................................................11 
• REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS..............................................................11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• INTRODUÇÃO 
De acordo com Boylestad (2013) um grampeador é um circuito 
constituído de um diodo, um resistor e um capacitor que desloca uma forma de 
onda para um nível CC diferente, sem alterar a aparência do sinal aplicado. 
 
Figura 1 
 
Podemos citar como exemplo o mais simples dos circuitos 
grampeadores que é fornecido na Figura 1. É importante notar que o capacitor 
está conectado diretamente entre os sinais de entrada e saída, enquanto o 
resistor e o diodo estão conectados em paralelo com o sinal de saída. 
Circuitos grampeadores têm um capacitor conectado diretamente da 
entrada para a saída com um elemento resistivo em paralelo com o sinal de 
saída. O diodo também está em paralelo com o sinal de saída, mas pode ou não 
ter uma fonte CC em série como um elemento adicional. 
Com isso, pode-se afirmar que os circuitos grampeadores são circuitos 
com diodos e capacitores que têm por função fixar um novo valor médio à tensão 
de saída sem, contudo, alterar o valor pico a pico da tensão da entrada. 
Já o diz respeito aos circuitos dobradores de tensão eles utilizam 
grampeadores de tensão para se obter tensões contínuas de valores elevados. 
A tensão de entrada é multiplicada pelo número de grampeadores existentes no 
circuito, podendo assim obter -se elevadas tensões de saída, exemplo na Figura 
2. 
 
Figura 2 
 
 
 
 
• OBJETIVO 
Verificar dois circuitos empregando diodos. 
• MATERIAIS 
• 2 diodos 1N5819; 
• 1 resistor de 4,7K; 
• Capacitor Eletrônico: 100μ-16V 
• 1 protoboard; 
• 1 cabo para o gerador de funções; 
• 2 cabos de Osciloscópio; 
 
• PROCEDIMENTO 
Para a realização primeiro experimento dividido em duas partes, 
utilizou-se o osciloscópio XSC 1, o gerador de funções XFG 1. Para montagem 
do circuito, foi utilizado um diodo 1N5819 e um capacitor de 100µF, todos 
colocados em uma placa protoboard. Onde a parte negativa do capacitor estava 
em serie com a parte negativa do diodo isso, para o circuito negativo. Para a 
parte positiva houve a inversão, a parte positiva do capacitor estava em serie 
com a parte positiva do diodo. Com o circuito montado, preparou-se experimento 
com o osciloscópio e o gerador de funções, conforme o esquema na figura. 
 
 
 
 
 
Figura 3: Esquema do circuito experimento 1 e 2. 
Para a realização do segundo experimento do circuito dobrador de 
funções, utilizou-se o osciloscópio XSC 1, o gerador de funções XFG 1. Para 
montagem do circuito, foi utilizado um diodo 1N5819 e dois capacitores de 
100µF, todos colocados em uma placa protoboard. Com o circuito montado, 
preparou-se experimento com o osciloscópio e o gerador de funções, conforme 
o esquema na figura. 
 
Figura 4: Esquema do circuito experimento 3. 
• DISCUSSÕES 
Circuito Grampeador de Tensão 
Vamos analisar os gráficos obtidos a partir do procedimento em 
laboratório. 
 
Figura 5: Gráfico de Circuito Grampeador de Tensão 1. 
A Figura 5 apresenta o gráfico do primeiro circuito grampeador 
montado para o procedimento. Esse gráfico e os posteriores foram obtidos 
utilizando o osciloscópio XSC1 e o gerador de funções XFG1, e com ele 
podemos analisar o comportamento da onda gerada pelo circuito grampeador. A 
forma de onda na saída apresenta-se igual à onda da entrada, com o mesmo 
sinal. 
 
Figura 6: Curva Característica do Circuito Grampeador 1 
A Figura 6 apresenta a curva característica do primeiro circuito 
grampeador de tensão montado para o procedimento. 
Observando o gráfico da Figura 5, é possível perceber que, na 
entrada (Canal 1), a tensão inicial começa na parte em 1 volt, na parte positiva 
do eixo y e desce até -1 volt, na parte negativa, depois de um determinado 
período de tempo, enquanto que na saída (Canal 2), a tensão inicial está no zero 
do eixo y e desce até -2 volts. Essa característica se dá devido ao fato do circuito 
grampeador ser capaz de “grampear” o sinal em um nível DC diferente. Nesse 
circuito, o sinal é grampeado em 0 volt. Percebemos também que a excursão 
total na saída é igual a excursão total do sinal de entrada. 
 
Figura 7: Gráfico de Circuito Grampeador de Tensão 2. 
A Figura 7 apresenta o gráfico do segundo circuito grampeador 
montado para o procedimento. 
 
Figura 8: Curva Característica do Circuito Grampeador 2. 
A Figura 8 apresenta a curva característica obtida com o segundo 
grampeador de tensão montado para o procedimento. 
No gráfico da Figura 7, podemos perceber que a onda se comporta 
da mesma maneira que a onda do primeiro circuito, como era esperado. Porém, 
a tensão na entrada desse circuito está em 2 volts e a tensão na saída está em 
1 volt, ou seja, o circuito “grampeou” o sinal em 1 volt. É possível observar que 
a excursão total de saída é igual à excursão total do sinal de entrada, assim 
como no primeiro circuito. Podemos, então, concluir que ambos os circuitos 
montados em laboratório foram capazes de atingir o que era esperado e, 
consequentemente, atingir o objetivo de nosso experimento. 
Circuito dobrador de tensão 
Para o caso do circuito dobrador de tensão, onde foi utilizado o 
mesmo tipo de diodo utilizado nos procedimentos acima citados, no caso, o 
modelo 1N5819, que para esta etapa foram necessários dois diodos deste 
modelo. A principal aplicação desta configuração de circuito, que é quando 
precisamos de uma tensão mais alta, porém, com uma corrente mais baixa e 
assim economizamos em componentes, visto que não há a necessidade de 
projetar uma fonte de maior tensão para esta aplicação. 
Lembrando que energia não pode ser criada nem destruída, mas 
apenas transformada, assim, se houver um aumento de tensão na tensão de 
saída de um circuito dobrador de tensão, o que acontece normalmente é que 
houve uma divisão da corrente que passa por este circuito. Logo, daí vem a 
principal funcionalidade dos capacitores para esta etapa do experimento, que é 
justamente armazenar a energia fornecida pela fonte de alimentação, a qual será 
dobrada na saída do circuito. 
Portanto, deixamos a mesma configuração no gerador de sinais que 
foi utilizada anteriormente, conforme orienta o roteiro do experimento, ou seja, o 
canal 1irá registrar a entrada do sinal e o canal 2 registrará a saída do sinal. 
Onde a montagem do circuito utiliza-se de dois capacitores eletrolíticos de 
100µF, junto com uma resistência de 4,7KΩ. 
Sendo assim, com respectivos componentes conectados ao 
protoboard, e devidamente aterrados, efetuamos os ajustes no gerador de sinais, 
assim como no osciloscópio, inserindo a tensão para os dois canais com 5V 
cada, conforme mostrado na figura abaixo. E por vez, obtivemos a forma de onda 
ilustrada na imagem, sendo que o canal 2 permaneceu constante nesta etapa do 
processo, isto para o ajuste de “modo normal” efetuado no osciloscópio. 
 
 
Figura 9: Forma de onda gerada pelo circuito dobrador. 
Entretanto, não poderíamos deixar de mencionar como fizemos em 
procedimentos anteriores de circuitos que envolviam diodos, que no caso, seria 
a curva característica, onde conforme imagem ilustrada abaixo obtida do 
osciloscópio, apresentando um aspecto um tanto peculiar, como se os dois 
pontos no plano se “magnetizassem” deixando um rastro aparente na imagem, 
lembrando que, a tensão nesta etapa foi mantida em 5V, e apenas foi mudado 
para o modo de exibição “XY” no osciloscópio. 
 
 
 
 
 
 
Figura 10: Curva característica gerada pelo circuito dobrador. 
• CONSIDERAÇÕES FINAIS 
Neste relatório podemos, então, concluir que ambos os circuitos 
montados em laboratório foram capazes de atingir o que era esperado e, 
consequentemente, atingir o objetivo de nosso experimento 
 
• REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS 
• Boylestad, Robert L. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos / Robert 
L. Boylestad, Louis Nashelsky; tradução Sônia Midori Yamamoto; revisão 
técnica Alceu Ferreira Alves. – 11. ed. – São Paulo: Pearson Education 
do Brasil, 2013.