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Projeto Final Isabella Bertoldi Versetti Introdução – Comparadores Em muitas situações práticas existe a necessidade de comprovar se uma condição é verdadeira ou não e também realizar a comparação de sinais. A comprovação de uma condição ou a comparação de sinais podem ser realizadas por meio de um circuito comparador. Por exemplo, queremos saber em qual período do dia a iluminação pública será acionada e quando será desligada. As lâmpadas das avenidas e ruas públicas acendem automaticamente quando o dia termina e começa a escurecer. Devido a ação do relé fotoelétrico a falta de luz é detectada e o sistema de iluminação é acionado, mantendo as lâmpadas acesas no período noturno e desligando-as no período diurno. Já o circuito comparador de sinais utiliza um transdutor, que transforma grandezas físicas em sinais elétrico, para amplificar o sinal e alimentar uma determinada carga. O circuito da figura é um comparador simples, onde o sinal do transdutor é aplicado na saída não inversora e o sinal estabelecido pelo projetista é aplicado na entrada inversora. Materiais Quantidade Componente 1 Amplificador LM741 2 Resistores de 5kΩ 1 Sinal proveniente do Transdutor 1 Diodo 1 Led 1 Fonte de tensão de referência 1 Resistor de 470Ω Funcionamento O funcionamento é bem simples: Para que o LED acenda é necessário que a tensão da entrada não inversora (+), que está conectada ao transdutor, seja maior do que a tensão de referência da entrada inversora (-). No circuito abaixo, o divisor de tensão resulta em uma tensão de referência de 5V, por esse motivo a tensão da entrada não inversora, obrigatoriamente, é dimensionada com uma tensão maior, mantendo o LED aceso. Circuito com LED aceso – Tensão de 12V Circuito com LED apagado – Tensão de 5V. Construção Introdução - Filtros Ativos Todo o tipo de interferência que se sobrepõe a uma informação elétrica é denominada de Ruído elétrico. Um motor avariado pode gerar ruídos quando estiver ligado e provocar interferências em um circuito que possui onda quadrada e frequência constante. Abaixo temos os diagramas do sinal da onda quadrada e do ruído elétrico gerado pelo motor: O ruído elétrico gerado pelo motor pode se misturar com o sinal da onda quadrada emitido pelo circuito, modificando suas características. Abaixo temos o sinal resultante dessa união de sinais. O sinal resultante é bem diferente do sinal desejado e pode causar efeitos indesejáveis e prejudicar o bom funcionamento do projeto. Os filtros ativos tem o objetivo de separar os sinais desejados dos indesejados, bloquear sinais de interferência, melhorar sinais de voz e vídeo e modificar sinais. São utilizados em quase todos os sistemas de comunicação, pois enquanto permitem a passagem de uma faixa de frequências, rejeita outra desnecessária. Além de eliminar a utilização dos indutores, que introduzem efeitos eletromagnéticos que comprometem as características desejadas, permitem o controle da amplificação, a flexibilidade dos circuitos e facilitam os projetos de filtros mais complexos. Materiais Quantidade Componente 1 Amplificador LM741 2 Resistores de 2kΩ 1 Capacitor de 10uF 1 Resistor de 1kΩ 1 Fonte de tensão Funcionamento O filtro passa-baixa tem a característica de permitir a passagem de frequências abaixo da frequência de corte e atenuar as frequências que estão acima da frequência de corte. A frequência de corte de um filtro é geralmente definida como a frequência à qual a potência do sinal de saída é metade da potência do sinal de entrada. O filtro passa-baixa VCVS está relacionado com o fato do AOP, como amplificador de tensão, poder ser comparado a uma fonte de tensão cuja saída é função da tensão de entrada e do ganho do circuito. Neste caso, o ganho do circuito equivale a 2 e, por ser um filtro de primeira ordem, o parâmetro selecionado foi 1. O projeto deve ser dimensionado conforme os passos abaixo: 1º - Estabelecer o valor do ganho K, que neste caso é calculado por K 2º - Estabelecer o valor de fc 3º - Determinar o valor do capacitor, que possui valor comercial de 4º -Determinar R1 através da seguinte fórmula: R1 = ou R1 =