Eletrônica Analógica

O roteiro como a instituição entrega

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Atividade Prática

OBJETIVO

Entender o funcionamento dos circuitos não lineares utilizando diodos. Trabalhar com retificadores de meia onda e de onda completa. Montar circuitos básicos com amplificadores operacionais.

MATERIAL UTILIZADO

Os materiais consumíveis deverão ser adquiridos pelos alunos para realizar a prática.

Os consumíveis podem ser comprados em lojas físicas ou lojas online. A loja online da UNINTER disponibiliza todos os materiais solicitados: www.lojauninter.com Compre os componentes na primeira semana da fase para não atrasar a realização da atividade prática.

Componentes (o aluno deverá adquirir – consumíveis)

Quantidade

Material Utilizado mínima 2 Diodos 1N4007 1 CI UA741 Resistores vários (o valor dos resistores dependerá do cálculo do - aluno

• Cabos Flexíveis (para as conexões na protoboard) 1 Transformador 220-110/12x2 (transformador com ponto médio)

Equipamentos fornecidos pelo polo:

• Um multímetro (Caixa 6)
• Duas fontes de alimentação (Caixa 7)

• Um osciloscópio com gerador de funções (Caixa 8)
• Cabos banana – jacaré (Caixa 9)

• Uma protoboard (Caixa 15)

Diodo

Amplificador Operacional UA741

ATIVIDADE

Incluir fotos de todos os circuitos montados e de todas as atividades realizadas.

Todas as fotos deverão ser identificadas como os exemplos das figuras a seguir:

Antes de realizar a atividade assistir ao seguinte vídeo:

Osciloscópio Polos UNINTER: Calibração das pontas, uso do Gerador de Funções, uso dos cursores ** https://youtu.be/SG734IVSn2Y

EXPERIÊNCIA 1: Retificador de meia onda

Nota da atividade: 3 pontos

Figura 1: Transformador com duas bobinas no secundário.

Figura 2: Retificador de meia onda.

Métodos

• Separe os seguintes materiais:

a. Protoboard b. Transformador.

c. Osciloscópio d. 1 Diodo 1N400X (1N4004, 1N4007 ou similar) e. 1 Resistor de 10 kΩ

• Monte o circuito no Protoboard seguindo o esquema mostrado na Figura 3.

Figura 3: Montagem do circuito.

Figura 4: Colocação das pontas do osciloscópio.

• Para realizar a tarefa siga o passo a passo indicado no vídeo a seguir:

Retificador de meia onda: https://youtu.be/wTiVI4sNFCY

• Conteúdo do vídeo:

a. Montagem do circuito b. Uso dos equipamentos de medição c. Passo a passo para preenchimento das Tabelas 1 e 2

• Para usar os cursores para levantamento de dados da Tabela 2 veja o vídeo da página 5 **

Tabela 1: Sinais de entrada e saída de um retificador de meia onda (ver vídeo para saber como completar a tabela).

Tabela 2: Curva de transferência de um retificador de meia onda (ver vídeo para saber como completar a tabela).

v_i [V] v_o [V]

• Coloque no relatório uma imagem da tela do osciloscópio mostrando os sinais de entrada e saída.

a. (1p) Explique o funcionamento do circuito (funcionamento do circuito com diodos) b. (0,5p) Justifique a forma de onda de saída.

• (1,5p) A partir dos sinais de entrada e saída apresentados na Tabela 2 faça o gráfico da curva de transferência do circuito.

Como traçar a curva de transferência usando o Excel: https://youtu.be/By8LOOIB33g --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

EXPERIÊNCIA 2: Retificador de onda completa

Nota da atividade: 4 pontos Métodos

• Separe os seguintes materiais:

a. Protoboard b. Transformador.

c. Osciloscópio d. 2 Diodos 1N400X (1N4004, 1N4007 ou similar) e. 1 Resistor de 10 kΩ

• Monte o circuito no Protoboard seguindo o esquema mostrado na Figura 3.

Figura 5: Montagem do circuito.

Figura 6: Colocação das pontas do osciloscópio.

• Para realizar a tarefa siga o passo a passo indicado no vídeo a seguir:

Retificador de onda completa: https://youtu.be/mXFaMRbYs1o Conteúdo do vídeo:

a. Montagem do circuito b. Uso dos equipamentos de medição c. Passo a passo para preenchimento das Tabelas 3 e 4

• Para usar os cursores para levantamento de dados da Tabela 2 veja o vídeo da página 5 **

Tabela 3: Sinais de entrada e saída de um retificador de onda completa (ver vídeo para saber como completar a tabela).

Tabela 4: Curva de transferência de um retificador de onda completa (ver vídeo para saber como completar a tabela).

v_i [V] v_o [V]

• Coloque no relatório uma imagem da tela do osciloscópio mostrando os sinais de entrada e saída.

a. (2p) Explique o funcionamento do circuito (funcionamento do circuito com diodos) b. (0,5p) Justifique a forma de onda de saída.

• (1,5p) A partir dos sinais de entrada e saída apresentados na Tabela 4 faça o gráfico da curva de transferência do circuito.

Como traçar a curva de transferência usando o Excel: https://youtu.be/By8LOOIB33g --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

EXPERIÊNCIA 3: Amplificador Operacional

Nota da atividade: 3 pontos Os amplificadores apresentados na Figura 7 serão testados por separado. O amplificador operacional deverá ser alimentado com V_CC = 12V e −V_EE = −12V.

• (0,5p) Para o amplificador inversor (Figura 6(a)), calcular R_1 e R_2 de tal forma que o circuito tenha um ganho de tensão A_V = −2.
• (0,5p) Para o amplificador não inversor (Figura 6(b)), calcular R_1 e R_2 de tal forma que o circuito tenha um ganho de tensão A_V = 4.
• Para os dois circuitos:

o Adotar os resistores necessários e calcular os outros em função deles.

o Para os resistores calculados, adotar o resistor de valor comercial mais próximo.

Coloque todos os cálculos no relatório. Será descontada nota se os cálculos não estiverem no mesmo.

• (b)

Figura 7: (a) Amplificador inversor. (b) Amplificador não inversor.

Métodos Para os dois circuitos

• Separe os seguintes materiais:

a. Protoboard b. Gerador de funções c. Osciloscópio d. 2 Fontes de alimentação e. 1 Amplificador operacional UA741 (pode ter outro nome como LM741, o que importa é o número 741) f. Resistores calculados no projeto Pino 1

Figura 8: Amplificador inversor – montagem do circuito.

Pino 1

Figura 9: Amplificador não inversor – montagem do circuito e colocação das pontas do osciloscópio.

• Para realizar a tarefa siga o passo a passo indicado nos vídeos a seguir:

Amplificador inversor: https://youtu.be/FwNEiwguIdU Amplificador não inversor: https://youtu.be/8yOD3sek28I

• Conteúdo dos vídeos:

a. Montagem do circuito b. Uso dos equipamentos de medição c. Passo a passo para preenchimento da Tabela 5

• Para usar o gerador de funções veja o vídeo da página 5 **
• Coloque no relatório imagens da tela do osciloscópio mostrando os sinais de entrada e saída.

a. Deverá ser apresentada uma imagem da tela do osciloscópio para cada circuito.

b. Em cada tela deverá ser especificado a qual circuito ele pertence.

c. Para os dois amplificadores i. (0,5p) Varie o formato e forma de onda e frequência do sinal de entrada e verifique o sinal de saída. A resposta do sistema é linear? Por quê?

Pesquise.

ii. (0,5p) Pesquise na teoria. O que acontece com o sinal de saída se o sinal de entrada é grande? Por quê?

iii. (0,5p) Usando os valores de pico a pico dos sinais de entrada e saída calcule v o ganho de tensão A_V =_v_o e preencha a Tabela 5.

i iv. (0,5p) Compare o ganho medido com o ganho calculado e explique o resultado. Pode ser ligeiramente diferente, explique por quê.

Tabela 5: Ganho de tensão de amplificadores na configuração de inversor e não inversor (ver vídeos para saber como completar a tabela).

Inversor Não inversor

A_V A_V

A_V medido A_V medido calculado calculado