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Universidade Federal de Pelotas Curso de Engenharia Eletrnica Projeto 1 de Tecnicas de Pulso Oscilador Clapp Maria Izabel G Santos izabeel santos@hotmail.com I. INTRODUO O circuito mostrado abaixo e de um oscilador Clapp, ele pode oscilar na faixa de Khz Mhz de frequeˆncia. Para isso temos que C5 e C6 do circuito tanque sa˜o iguais e maiores que C7. II. FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO O oscilador Clapp e semelhante ao oscilador Colpitts. A unica diferena entre os dois e que no oscilador Clapp e adicionado ao tanque condensador C7, que esta em serie com a bobina do tanque. Normalmente, o valor desta serie de capacitncia e pequena em comparac¸a˜o com a capacitaˆncia total de condensadores C5 e C6 tanque. Como resultado, os valores de C7 e bobina de tanque sa˜o o que determina a frequeˆncia do oscilador, melhorando desse modo significativamente a estabilidade do oscilador de frequeˆncia, uma vez que mini- miza o efeito de variac¸o˜es nos paraˆmetros possui transistor; porque, caso contrario, estes seriam refletidos como alterac¸o˜es nos valores reais de C5 e C6. Voceˆ pode usar um tipo de capacitor variavel em C7, para cobrir determinado intervalo de frequeˆncia. No caso de C5 e C6 na˜o tera˜o interfereˆncia na frequeˆncia de oscilac¸a˜o. Circuito mostrado abaixo na Fig. 1. Fig. 1: Circuito do oscilador Clapp III. SIMULAC¸A˜O A simulac¸a˜o do circuito foi executada no programa mul- tisim. Com ela pude obter as formas de onda do circuito oscilador. A partir da polarizac¸a˜o do transistor e construc¸a˜odo circuito tanque do oscilador, uma parte desse circuito tanque e responsavel pelo ganho e a outra parte e responsavel pela frequeˆncia de oscilac¸a˜o. Podemos ver agora a montagem do circuito no programa. Esquematico do circuito mostrado abaixo na Fig. 2. Fig. 2: Esquematico do circuito do oscilador Com o dado esquematico visto acima podemos observar a a forma de onda do circuito, onde podemos notar um pequena distoro da senoide isso se da pelo fato de na˜o ter um indutor comercial de RFC de valor de indutaˆncia elevado, esse que transforma a senoide mais perfeita. Podemos analizar a forma de onda do circuito na fig. 3. IV. CALCULOS Nas equac¸o˜es 5,6 e 7 e mostrado como a frequeˆncia e calculada, o ganho e os valores de capacitores utilizados. f = 1 2pi √ LC7 (1) Av = C5 C6 (2) Fig. 3: Forma de onda na saida do oscilador 1 C = 1 C5 + 1 C6 + 1 C7 (3) Como C7 muito menor C5 e C6 , assim C aproximadamente C7. A. Polarizac¸a˜o CC Polarizac¸a˜o CC do transistor,na fig. 4. Fig. 4: Polarizac¸a˜o CC Utilizando a figura 4, e analise de malhas determino as correntes do circuito,considerando o B=500: Dado : B = 155Ib = V b− 0.7 (330)(B + 1) = 73.82uA (4) Valor calculado par oscilar em classe A, pois ja fiz o teste para oscilar na classe C e acabou no funcionando. Apartir disso recalculei o circuito para oscilar em classe A. B. Cauculo da frequeˆncia f = 1 2pi √ LC7 = 1.2Mhz (5) Valor aproximado do valor encontrado na simulac¸a˜o. C. Cauculo do ganho Dado a forma de polarizac¸ao CA do circuito, temos Fig. 5. Fig. 5: Polarizac¸a˜o CC Av = C5 C6 = 1 (6) D. Cauculo dos capacitores 1 C = 1 C5 + 1 C6 + 1 C7 = 10nF (7) O valor de C7 foi escolhido em um valor comercial para funcionar na faixa de oscilac¸a˜o desejada, e os valores de C5 e C6 outros dois valores maiores que C7. V. IMPLEMENTAC¸A˜O PRATICA A implementac¸a˜o do circuito no foi muito bem sucedida pois inicialmente havia varios erros, alguns pela modulac¸a˜o e outros por na˜o haver determinados componetes que se fariam necessario para que o oscilador entrace em funcionamento. Apos a correc¸a˜o dos erros foi montado na protboard, onde o circuito no entrou em oscilac¸a˜o. Na segunda tentativa reformulei a polarizac¸a˜o do transistor e do circuito tanque do oscilador, fiz a simulac¸a˜o novamente e estavam batendo corretamente os valores calculados com os encontrados na simulac¸a˜o. Apos, ao fazer a montagem na protboard o circuito oscilou somente com um minimo ruido. Apos dar certo na protboard, passei o circuito para a placa impressa. Onde novamente o circuito na˜o funcionou. A implementac¸a˜o pratica no consta imagens, pois no foi possvel fazer a concluso do circuito. VI. CONSIDERAC¸O˜ES Apesar do circuito na˜o esta funcionando na placa e fun- cionando somente na simulac¸a˜o. Notei que havia muita in- terfereˆncia esterna quando efetuei a montagem do mesmo na protboard. Foi muito interessante fazer o relatorio em Latex embora eu no tinha contato com mesmo, foi muito bom fazer a experieˆncia, pois o Latex organiza o texto. VII. CONCLUSA˜O Apesar de todos os erros e problemas encontrados na formulac¸a˜o do circuito, aparentemente ele esta funcionando corretamente na simulac¸a˜o. No entanto a pratica na˜o esta funcionando corretamente, onde talvez o resistor de emissor no esteje variando a temperatura corretamente, essa que precisa variar para que o circuito entre em oscilao. REFERENCES [1] S. C. K. Sedra S. Adel, Microeletronica, 5th ed. Pearson Prentice Hall, 2007, vol. I. [2] R. L. B. Louis Nashelsky, Dispositivos Eletronicos e Teoria de Circuitos, 11th ed. Pearson, 2004, vol. unico. [3] P. C. M. Duarte, Osciladores, 1st ed. Claudio, 2013, vol. unico. [4] D. Universidades, Osciladores, 1st ed. Universidades, 2000, vol. unico. [5] Diversos, Osciladores senoidais, 1st ed. Autores, 2000, vol. unico. [1] [2] [3] [4] [5]
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