PROVA_5_ELETRONICA2_KARINA

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE MATO GROSSO
	Prova
5
	
	CURSO: Engenharia Elétrica
	
	
	DISCIPLINA: Eletrônica II
	
	
	PROFESSOR: Haroldo Zattar
	
	
	ALUNO: Karina Alves Pereira
	
1- Projete um circuito e apresente o arquivo .ms de um temporizador
monoeestável que acionado após um alarme de incidência de luz.
Circuito no multisim que poderá ser conferido através do arquivo .ms anexado à prova:
A primeira parte é um circuito sensor de luz construído em torno de dois transistores 2N2102 e um LDR (representado pelo potenciômetro em série com resistor). O resistor de 10kΩ é utilizado para ajustar a sensibilidade à luz. Quando o LDR recebe luz, o primeiro transistor começa a conduzir e liga o segundo transistor. Quando o segundo é ativado, sua saída é baixa e dispara o temporizador CI 555. 
A segunda parte é um circuito temporizador monoestável. Depois de receber o sinal do transistor, o CI dará saída no pino 3, fornecendo energia e ligando o led e o led ficará ligado por um momento predefinido. O CI não poderá disparar novamente até que um ciclo de temporização seja concluído e a saída do transistor 2 vá de alta para baixa novamente.
2- Projete um alarme que aciona um alto falante quando for ativado por um
sensor de presença. Envia o arquivo .ms
Circuito no multisim que poderá ser conferido através do arquivo .ms anexado à prova:
3- Explique detalhadamente passo a passo o funcionamento do CI 555 astável,
monoestável e atraso temporal.
CI 555 Astável:
O circuito astável funciona como oscilador e produz ondas quadradas oscilando entre 0V e Vcc. Esse circuito tem a seguinte configuração:
No circuito astável, o tempo e o pode ser alterado. Quando o capacitor carrega até , o CI dispara pelo trigger e a tensão de saída vai para , e quando chega a o CI “corta” e a saída vai para 0V.
Os tempos e são calculados através das equações:
E o período da forma de onda quadrada e a frequência podem ser calculadas:
Como principais aplicações desse circuito, temos os pisca-pisca de Led, relógios, geradores de pulso, alarmes de segurança etc.
Tabela de valores limites recomendados para o CI 555 astável
CI 555 Monoestável:
Neste modo de operação, o CI 555 funciona como um disparador e geralmente é utilizado para produzir um temporizador ou gerador de atrasos. Esse circuito tem a seguinte configuração:
O circuito monoestável, encerra o ciclo automaticamente algum tempo depois do disparo. A duração desse ciclo depende dos valores do resistor R e do capacitor C. 
Como funcionamento temos que o pino 4 (Reset) é mantido atido ativo, ligado diretamente ao pino 8 (Vcc). Os pinos 6 (Threshold) e 7 (Descarga) são ligados um ao outro e possuem o mesmo valor. 
O pino 2 (Disparador) inicialmente também é ligado ao positivo, mas quando conectado ao negativo, ele dispara e inicia um novo ciclo, fazendo com o pino 3 tenha um valor alto.
O fim do ciclo acontece automaticamente depois de um determinado tempo provocado pela descarga do capacitor que está ligado no Threshold (pino 6) e Descarga (pino 7).
O valor do resistor é calculado de forma que controle o tempo de descarga do capacitor. Quando a carga do capacitor atinge 2/3 da tensão de referência, o pino 6 dispara, fazendo com que o pino 3 tenha nível lógico baixo (0V). Em seguida o pino 7 descarrega o capacitor.
Para calcular o tempo em que a saída permanecerá ligada, temos a equação:
Assim, pode-se escolher uma combinação de valores de C e R, tal que se chegue a um tempo desejado durante o qual a saída esteja no estado instável. 
CI 555 Atraso temporal:
Neste modo de funcionamento, a saída (pino 3) só muda de estado após decorrer um tempo determinado pela malha RC, a partir do momento que a entrada muda de estado.
A configuração desse circuito é:
Os pinos Trigger e Thresold são ligados juntos, de forma que monitore a tensão do condensador, não sendo usada a função descarga.
A sequência de funcionamento começa quando a chave é ligada, mantendo o condensador descarregado e forçando a saída do circuito em nível alto. Quando a chave é aberta, inicia-se o ciclo de descarga do capacitor. A tensão no condensador ao atingir a tensão de Threshol (2/3 Vcc), faz a saída do CI 555 mudar para o nível baixo, ficando nesse estado até que a chave seja novamente fechada.
4- Calcule o período para cada chave acionada (apresente os cálculos).
Como o CI555 está operando no modo astável, teremos para cálculo:
Chave 
Chave :
Chave :
Chave :
Chave :
5- Calcule o tempo de duração do pulso para o potenciômetro em 50%
Como o modo de operação é monoestável, teremos para cálculo:
Calculando o valor da resistência:
6- Calcule a frequência de operação para a chave nas 3 posições. (apresente os
cálculos)
Para :
Para :
Para :
7- Apresente um projeto para um circuito testador de CI 555 e explique o
funcionamento. Apresente o arquivo .ms e os cálculos matemáticos.
Circuito no multisim que pode ser conferido através do arquivo .ms
Simulação do testador de CI com nível alto e nível baixo: 
 
 
Neste circuito testador de CI 555 o CI é ligado no modo astável, oscilando em baixa frequência entre 0V e Vcc, onde o ritmo das piscadas podem ser alteradas através do potenciômetro.
Quanto maior o valor do capacitor, menor será a frequência. 
Assim, quando a saída está no nível alto, o Led 1 acende. Quando está no nível baixo o Led 2 acende, já se houver algum defeito os Leds não irão piscar,
Cálculos matemáticos:
A frequência dos pulsos de saída é determinada pelos valores dos dois resistores, e e pelo capacitor de temporização:
O período, T (tempo), dos impulsos é dado por:
Definindo valor de , pois esse valor ajuda a dar a saída dos pulsos, um ciclo de trabalho de 50%, ou seja, os tempos de alta e baixa dos pulsos serão aproximadamente iguais.
Então supondo que seja necessário montar um circuito que produza uma frequência de 1kHz:
Substituindo e :
Para encontrar o valor de , devemos escolher o valor de . Assim, será , então teremos:
Calculando os resistores e em série com os Leds:
Led verde: 
Led Vermelho:
8- Calcule e apresente a matemática do tempo que o led vai ficar aceso após o disparo.
O led ficará aceso no período de descarga do capacitor. Como o CI 555 está operando em modo monoestável, teremos:
Led ficará aceso durante 1,1s.
9- Apresente os cálculos matemáticos para Talto 80% e Tbaixo 20% e Talto =50% eTbaixo = 50% e para Talto= 20% e Tbaixo = 80%. Apresente o arquivo .ms
Para e :
Carga no capacitor, 
Descarga do Capacitor, 
Para e :
Carga no capacitor, 
Descarga do Capacitor, 
Para e :
Carga no capacitor, 
Descarga do Capacitor, 
Circuito no multisim ajustando o potenciômentro de acordo com o tempo de carga e descarga do capacitor: (O arquivo .ms está anexado na prova)
Para pot= 20%
Para pot= 50%
Para pot=80%
10- Projete um circuito astável que ligue uma lâmpada 110 V AC quando anoitece e desligue a mesma lâmpada quando estiver durante o dia.
Simulação ajustando o potenciômetro que simula o LDR (dia e noite):