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ATIVIDADES PRTICAS SUPERVISIONADAS

Engenharia da Computao 5. Srie Eletrnica

A Atividade Prtica Supervisionada (ATPS) um procedimento metodolgico de

ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de etapas, acompanhadas pelo

professor, e que tem por objetivos:

Favorecer a autoaprendizagem do aluno.

Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo seu aprendizado.

Promover o estudo, a convivncia e o trabalho em grupo.

Auxiliar no desenvolvimento das competncias requeridas para o exerccio

profissional.

Promover a aplicao da teoria na soluo de situaes que simulam a

realidade.

Oferecer diferenciados ambientes de aprendizagem

Para atingir estes objetivos, a ATPS prope um desafio e indica os passos a serem

percorridos ao longo do semestre para a sua soluo.

Aproveite esta oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida

profissional.

AUTORIA

Celso Eduardo Vieira Oliveira

Faculdade Anhanguera de Campinas

Engenharia da Computao 5 Srie Eletrnica


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COMPETNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, voc ter desenvolvido as competncias e habilidades que constam, nas Diretrizes Curriculares Nacionais, descritas a seguir.

Abranger aes de concepo, desenvolvimento, implantao, operao, avaliao e manuteno de sistemas e tecnologias relacionadas informtica e telecomunicaes.

Especificar componentes ou equipamentos, suporte tcnico, procedimentos de instalao e configurao, realizao de testes e medies, utilizao de protocolos e arquitetura de redes, identificao de meios fsicos e padres de comunicao e, sobremaneira, a necessidade de constante atualizao tecnolgica.

Atuar desde a fonte de informao at o destino, passando pelo processamento no transmissor e receptor transmisso. Assim, esse profissional atua planejando, implantando e operando sistemas de telecomunicaes.

Assumir a postura de permanente busca de atualizao profissional.

Produo Acadmica Descrio do que ser produzido. Relatrios parciais, com os resultados das pesquisas realizadas nas etapas. Memorial de clculos com as contas desenvolvidas passo a passo. Relao de componentes com valores comerciais. Relatrio final detalhado.

Participao Para a elaborao desta atividade, os alunos devero previamente organizar-se em

equipes de 03 a 05 participantes e entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina. Essas equipes sero mantidas durante todas as etapas.

DESAFIO

O desafio consiste em se projetar uma barreira tica, que dever ser composta por trs partes: fonte de alimentao, bloco emissor de luz infravermelha e bloco receptor de luz infravermelha. importante salientar que esse projeto dever utilizar componentes comerciais e ser embasado em clculos vistos na sala de aula e leitura e compreenso de manuais, que possibilitar a escolha de componentes adequados para funo.



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Figura 1: Diagrama em Blocos da Barreira tica

Atualmente, muito se fala em automatizao de mquinas e processos industriais. Porm,

to importante como o correto funcionamento das mquinas e da confiabilidade desses processos, est a segurana das pessoas envolvidas diretamente nesse processo. Nesse mbito, aparecem vrios componentes cuja funo primordial garantir o bem estar dessas pessoas. Nesse cenrio, uma forma de proteo dos operadores de mquinas um equipamento conhecido como BARREIRA TICA. A funo desse equipamento enviar um sinal de parada para a(s) mquina(s) toda vez que algum ultrapassa determinado limite de segurana. Normalmente a barreira tica fica colocada ao redor da mquina, emitindo um feixe de luz infravermelha. Caso algum se aproxime demais dessa mquina, ir interromper o feixe de luz. A partir disso, a barreira tica envia um sinal para a mquina, que ir parar imediatamente o que estava fazendo, evitando assim, algum possvel acidente de trabalho.

Objetivo do Desafio Projetar uma barreira tica para um equipamento industrial utilizando-se de

componentes comerciais.

Livro Texto da Disciplina

A produo desta ATPS fundamentada no livro-texto da disciplina, que dever ser utilizado para soluo do desafio:

BOYLESTAD, Robert L.. Dispositivos eletrnicos e teoria de circuitos. 11 ed. So Paulo: Pearson Prentice Hall, 2013.



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ETAPA 1 (tempo para realizao: 2 horas)

Aula-tema: Diodos semicondutores.

Esta atividade importante para que voc tenha um maior embasamento sobre o assunto proposto no desafio e possibilitar que voc realize a leitura e interpretao das especificaes dos manais de diodos. Essa pesquisa dever ser feita no livro MALVINO, Albert Paul. Eletrnica. vol.1 e na internet.

Para realiz-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Utilizar a internet e pesquisar o que e como funciona uma barreira tica. Esse ser o primeiro item do relatrio final (Introduo) e dever conter: 1. O que uma barreira tica; 2. Exemplificar onde ela empregada; 3. Princpio de funcionamento; 4. Encontrar um modelo comercial e coloque seu fabricante e o alcance obtido.

Passo 2 (Aluno)

Ler o Captulo 2: Teoria dos Diodos, no livro MALVINO, Albert Paul. Eletrnica, vol.1. Pesquisar como funciona um diodo e o significado dos parmetros: Tenso Reversa Mxima (VRRM), Corrente Direta Mxima (IF(AV)) e Tenso Direta (VF).

Passo 3 (Equipe)

Analisar os manuais apresentados a seguir e escolham o diodo que melhor atende as seguintes especificaes de Tenso Reversa Mxima (VRRM) de 60V e Corrente Direta Mxima (IF(AV)) de 0,3 A. Justificar a escolha.



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Figura 2: Especificaes do diodo 1N4148

(fonte: www.vishay.com)



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Figura 3: Especificaes do diodo 1N4001 a 1N4007




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Passo 4 (Equipe)

Utilizar o Manual do Diodo escolhido no Passo 3 para que, com o auxlio do grfico, vocs encontrem o valor da tenso direta (VF) para uma corrente direta (IF) de 0,3 A. Em seguida, organizar as informaes trabalhadas nesta etapa do desafio e elaborem um relatrio para ser entregue a seu professor. O relatrio deve ter o nome de Relatrio 1.


Aula-tema: Diodos semicondutores.

Esta atividade importante para que voc consiga dimensionar os componentes eletrnicos de uma fonte de alimentao com as seguintes especificaes: Corrente Mxima na carga de 0,3 A; filtragem capacitiva e sem regulador de tenso.


PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Ler o Captulo: Circuitos com Diodo, no livro MALVINO, Albert Paul. Eletrnica, vol.1.

Passo 2 (Equipe)

Desenhar o esquema eltrico de um circuito retificador de Onda em Completa em Ponte utilizando um transformador de 110V x 18V com corrente mxima de 0,5 A. Calcular a mxima tenso de sada da fonte (tenso mxima na carga), a tenso reversa mxima e a corrente direta mxima nos diodos. Utilizaros dados do diodo escolhido na Etapa 1.

Passo 3 (Equipe)

Acrescentar a filtragem capacitiva ao circuito retificador. Calcular o capacitor para uma tenso de ondulao de 2V. Analisar a tabela a seguir e escolham o capacitor que melhor atende seus clculos. Fornecer os dados de CR e UR do capacitor escolhido.



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Figura 4: Tabela de seleo de capacitores


Passo 4 (Equipe)

Incluir os dados obtidos, incluindo o memorial de clculo detalhado, feito passo a passo. Em seguida, organizar as informaes trabalhadas nesta etapa do desafio e elaborar um relatrio para ser entregue a seu professor. O relatrio deve ter o nome de Relatrio 2.


Aula-tema: Diodos Semicondutores.

Esta atividade importante para que voc comece a dimensionar o bloco emissor de luz infra-vermelho. Lembre-se que ele recebe a tenso de alimentao proveniente do bloco da fonte. O princpio de funcionamento ser um diodo emissor de luz (LED).


PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Ler o Captulo 4: Diodos de Finalidades Especficas, no livro MALVINO, Albert Paul. Eletrnica, vol.1 . Pesquisar o funcionamento do diodo emissor de luz.



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Passo 2 (Equipe)

Considerar que o circuito do bloco emissor seja o seguinte: Onde: V1 : fonte calculada na Etapa 2 R1 : resistor de polarizao do led vermelho D1 : Led vermelho indica que o bloco esta ligado R2 : resistor de polarizao do led infravermelho D2 : Led infravermelho a fonte de emisso de luz infravermelha para a barreira tica

Figura 5: Esquema eltrico do circuito emissor de luz (Fonte: O autor)

Analisar o manual do LEDs infravermelho TSAL5100 e do LED vermelho TLDR440 e

anotar os seguintes parmetros:

Parmetro TSAL5100 TLDR440

Corrente Direta Mxima IF

Tenso Reversa VR

VF para 50% de IF



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Figura 6: Especificaes do diodo TSAL5100




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Figura 7: Especificaes do diodo TLDR440


Passo 3 (Equipe)

Considerar a mxima tenso fornecida pela fonte dimensionada na Etapa 2 e calcular o valor de:

R2, considerando a corrente para D2 de 80% do valor da corrente mxima (IF);

R1, considerando a corrente para D1 de 50% do valor da corrente mxima (IF);

Encontrem VF dos respectivos diodos nos grficos acima.

Passo 4 (Equipe)

Organizar as informaes trabalhadas nesta etapa do desafio e elaborem um relatrio para ser entregue a seu professor. O relatrio deve ter o nome de Relatrio 3.


Aula-tema: Transistores bipolares de juno.

Esta atividade importante para que voc entenda o funcionamento do transistor, seus principais parmetros e como funciona um foto-transistor.




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PASSOS

Passo 1 (Aluno)

Ler o Captulo 5: Transistores Bipolares, no livro MALVINO, Albert Paul. Eletrnica, vol. 1.

Passo 2 (Equipe)

Pesquisar no livro citado no Passo 1 e na internet o funcionamento de um transistor, de um foto-transistor e o que representa os parmetros: Mxima Corrente de Coletor (IC), Mxima Tenso Coletor Emissor (VCEO), Tenso de Saturao entre Coletor Emissor (VCEsat), Tenso Base Emissor (VBE).

Passo 3 (Equipe)

Analisar os manuais do foto-transistor TEFT4300 e do transistor BC548B e anotar os valores dos parmetros estudados no passo 1 na tabela a seguir:

Parmetro TEFT4300 BC548B

Mxima Corrente de Coletor (IC)

Mxima Tenso Coletor Emissor (VCEO)

Tenso de Saturao entre Coletor Emissor (VCEsat)

Tenso Base Emissor (VBE) -----------------



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Figura 9: Especificaes do foto-transistor TEFT4300




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Figura 10: Especificaes do transistor BC-548


Passo 4 (Equipe)

Organizar as informaes trabalhadas nesta etapa do desafio e elaborem um relatrio para ser entregue a seu professor. O relatrio deve ter o nome de Relatrio 4.



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Aula-tema: Transistores bipolares de juno. Transistores de efeito de campo - JFET.

Esta atividade importante para que voc faa o bloco receptor de infravermelho. Sua base de funcionamento um foto-transistor que enviar o sinal eltrico para outro bloco transistorizado que far a amplificao e, com isso a sinalizao se a barreira foi violada ou no.


PASSOS

Passo 1 (Equipe)

Analisar o circuito do receptor e explicar como funciona o circuito. Responder quando o Led estar aceso? E apagado?

Considerem: V1: fonte calculada na Etapa 2 Q1: foto-transistor TEFT4300 Q2: transistor BC548B D1: Led vermelho Observao: os transistores esto trabalhando como chave.

Figura 11: Esquema eltrico do circuito receptor infra-vermelho (Fonte: O autor)

Passo 2 (Equipe)

Calcular os resistores R1 e R2. Lembrar de usar os mesmos dados do Led vermelho da Etapa 3 e da tenso mxima da fonte dimensionada na Etapa 2. Justificar se os transistores propostos servem para o projeto.

Passo 3 (Equipe)

Organizar todas as informaes obtidas nesta etapa do desafio e produzam um Relatrio Final com todas as informaes trabalhadas neste desafio. Entregar ao professor em data previamente combinada.



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Padronizao

O material escrito solicitado nesta atividade deve ser produzido de acordo com as normas da ABNT, com o seguinte padro (exceto para produes finais no textuais):

em papel branco, formato A4; com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta; espaamento de 1,5 entre linhas; se houver citaes com mais de trs linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com um

recuo de 4cm da margem esquerda e espaamento simples entre linhas; com capa, contendo:

nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; nome e RA de cada participante; ttulo da atividade; nome do professor da disciplina; cidade e data da entrega, apresentao ou publicao.

Para consulta completa das normas ABNT, acesse a Normalizao de Trabalhos Acadmicos Anhanguera. Disponvel em: . Acesso em: 13 maio 2014.

atps eletronica 5 serie.pdf

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