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Guias de Telecomunicações

Wander Rodrigues

CEFET – MG 2005

Sumário

Apresentação do Laboratório de Telecomunicações ............................................... 04

Circuitos ressonantes ............................................................................................... 28

Circuitos osciladores de onda senoidal – oscilador Hartley ..................................... 56

Circuitos osciladores de onda senoidal – oscilador Colpitts ..................................... 66

Circuitos osciladores de onda senoidal – oscilador a cristal .................................... 78

Multiplicador de freqüência ....................................................................................... 89

Amplificador de radiofreqüência ............................................................................. 106

Modulador em amplitude valvulado – modulação em alto nível ............................. 119

Modulador em amplitude transistorizado – modulação em baixo nível .................. 140

Modulador balanceado ........................................................................................... 154

Modulador em freqüência a diodo varicap ............................................................. 166

Conversor de freqüência em audiofreqüência ........................................................ 178

Amplificador de freqüência intermediária e detector .............................................. 187

Detector a diodo e controle automático de ganho .................................................. 200

Limitador de amplitude para sinais de freqüência modulada ................................. 212

Detecção de freqüência modulada - detector de inclinação ................................. 226

Detecção de freqüência modulada – circuito discriminador ................................... 237

Análise de um receptor de AM - DSB - FC ou AM - A3 .......................................... 248

Análise de um transceptor de AM - SSB ou AM - A3J .......................................... 259

Análise de um transceptor de VHF - FM ................................................................ 267

Anexos .................................................................................................................... 278

WANDER RODRIGUES 4

CEFET-MG

Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais

Prática de Laboratório de Telecomunicações

Prof. Wander Rodrigues - 3o e 4o Módulos de Eletrônica - 2005

EXPERIÊNCIA No 1 TÍTULO: Apresentação do Laboratório de Telecomunicações

APLICAÇÃO: Revisar a utilização adequada e correta dos equipamentos e instru-

mentos de medida que serão utilizados durante o ano letivo.

01 - OSCILOSCÓPIO O osciloscópio a ser utilizado durante todo o ano letivo será um Hickok,

de duplo traço com resposta de freqüência de 10 MHz. É importante lembrar que tal

osciloscópio apresenta um único feixe eletrônico e através de uma chave eletrônica

permite visualizar em sua tela dois sinais distintos simultaneamente, proveniente de

um circuito que apresente o mesmo ponto de aterramento ou referência para os dois

sinais observados.

Além da resposta de freqüência é de importância conhecer a máxima ten-

são capaz de ser medida com o instrumento. Para tal, é necessário conhecer o ga-

nho máximo do amplificador vertical e o número de divisões ou centímetros de sua

quadrícula. Em uma observação rápida verificamos que 50 Volts/cm e 6 cm são es-

tes respectivos valores, correspondendo a precisamente 50 Volts/cm x 6 cm = 300

Volts em tensão contínua ou 300 Volts de pico a pico, equivalente a 150 Volts de pi-

co ou 100 Volts eficazes em tensão alternada.

Cuidados com o manuseio de seus knobs tornam-se necessárias reco-

mendações devido a fragilidade dos mesmos e por tratar de material importado, im-

plica em difícil manutenção nos tempos atuais.

A seguir temos uma breve descrição de seus controles e sempre que es-

APRESENTAÇÃO DO LABORATÓRIO DE TELECOMUNICAÇÕES 5

CEFET-MG

tiver em dúvida recorra a este texto ou ao Professor.

Figura 01 - Vista do painel frontal do osciloscópio Hickok.

1 - Chave ON - OFF: conecta a alimentação da rede ao equipamento, de-

vendo ser acionado no início da aula e desligada ao final de cada aula.

2 - Lâmpada Piloto: indica que o equipamento esta energizado.

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3 - Probe Call: borne de saída de um sinal com forma de onda quadrada,

utilizada na verificação da calibragem do equipamento.

4 - Seletor de Canal: Apresenta cinco posições a saber: A - apresenta na

tela apenas o sinal que está aplicado ao canal A ou ao amplificador vertical mais a

esquerda do painel frontal; ALT - apresenta na tela os dois sinais dos canais A e B

simultaneamente; CHOP - os dois canais são apresentados simultaneamente, apli-

cando um chaveamento nos sinais; ADD - nesta posição o osciloscópio apresenta

em sua tela a soma ou diferença entre os sinais aplicados nos canais A e B, depen-

dendo do ângulo de defasamento entre eles. Estando em fase, apresentará a soma

dos sinais e tendo um defasamento de 180o apresentará a diferença entre os dois

sinais; B - apresentará apenas na tela o sinal do canal B. Esta chave no modo ALT

permite a comparação entre ângulos de fase, amplitude e medida de freqüência pelo

método de comparação entre dois sinais.

5- Vertical A: este controle deslizante ajusta o feixe verticalmente na tela

para o canal A.

6- Vertical B: este controle deslizante ajusta o feixe verticalmente para o

sinal aplicado no canal B.

7- Focus: ajusta a espessura do traço do osciloscópio para um sinal apli-

cado no canal A e B.

8- Astigm: ajusta a espessura do traço em conjunto com o foco, permitin-

do uma visualização mais nítida do traço para sinais aplicados nos dois canais A e

B.

9 - Intensidade: ajusta a intensidade de brilho do traço na tela do oscilos-

cópio. Aqui cabe uma recomendação: não utilize o osciloscópio em sua intensidade

máxima, pois este procedimento diminui a vida útil do tubo de raios catódicos do os-

ciloscópio, podendo queimar uma única região da tela. A região central é a de maior

demanda de uso.


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10 - Horizontal: este controle deslizante permite movimentar o feixe ao

longo do eixo horizontal da tela. Uma vez que existe apenas uma base de tempo no

osciloscópio de duplo traço, este controle atua nos traços dos dois canais simultane-

amente.

11 - Ganho Horizontal: esta chave multiplica a base de tempo por um, po-

sição mais a esquerda ou por cinco, posição mais a direita, possibilitando um ampli-

ação segundo o eixo horizontal da tela. Na medida de freqüência deve-se levar em

conta esta chave em medida direta do período dos sinais.

12 - Base de Tempo: o controle de freqüência do sinal de base de tempo

é feito neste osciloscópio por dois controles: um escalonado e calibrado de 0,2 s/cm

a 0,5 µs/cm em dezoito posições e mais quatro posições específicas, um controle

contínuo sem calibração e adaptado com uma chave, possibilitando um ajuste fino

na freqüência. Este controle em medidas de freqüência deve estar desligado para

não introduzir erros durante o processo de medida.

13 - Borne de Entrada Horizontal: estando a base de tempo desligada, é

através deste borne que será' injetado um sinal que funcionará como base de tempo

do osciloscópio. Este borne é do tipo BNC, onde um conector e um cabo coaxial de-

ve ser utilizado para ter acesso a esta entrada. Não admite-se a improvisação duran-

te as aulas práticas.

14 - Chave de Função: esta chave apresenta três posições que distingue

o tipo de sinal a ser aplicado na entrada horizontal: DC - tensão contínua ou tensão

contínua mais alternada; AC - tensão alternada: 0 - nesta posição haverá o aterra-

mento da entrada do osciloscópio permitindo que se faça o ajuste de zero do mes-

mo.

15 - Chave de Inversão de Canal: estas duas chaves permitem que se fa-

ça a inversão de posição dos dois canais respectivamente; esta inversão refere-se a

defasagem de um canal em relação ao outro.

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16 - Amplificador Vertical: como o osciloscópio é de duplo traço ele apre-

senta dois amplificadores verticais, sendo um para cada canal. Este controle apre-

senta uma chave dupla, sendo uma escalonada em doze posições permitindo leitu-

ras de .01 V/cm a 50 V/cm e uma outra com ajuste contínua que amplia o sinal, po-

rém não é graduada. Para as medidas de amplitude de sinais, esta segunda chave

deve ficar na posição desligada para não introduzir erros na leitura.

17 - Chave de Funções: sendo dois amplificadores verticais, existem duas

chaves de funções que apresentam as mesmas especificações da chave de funções

do amplificador horizontal, distinguindo o tipo de sinais que deve ser aplicado ã en-

trada de cada amplificador vertical.

18 - Bornes de Entrada Vertical: existem dois bornes de entrada vertical

sendo um para cada canal. O situado mais à esquerda é a entrada para o canal A e

o mais à direita a entrada do canal B. Ambos apresentam conectores do tipo BNC e

existe um conector e um cabo adequado para acesso à entrada vertical. Novamente

reiteramos que não devem ocorrer improvisações durante as aulas práticas.

19 - Conjunto de Trigger: este conjunto apresenta quatro chaves e um po-

tenciômetro com as seguintes funções: Chave Trace - apresenta três posições sen-

do duas fixas e uma móvel, onde o traço do osciloscópio pode estar na posição

normal, não aparecendo o traço sem sinal aplicado ou na posição auto onde o traço

está presente mesmo sem sinal aplicado e a posição locate onde uma compressão é

aplicada ao sinal ou ao traço na tela do osciloscópio. Chave Slope: é' uma chave de

inversão de canal, porém ela muda o ângulo de defasagem ou de inicio na tela para

os dois canais simultaneamente. Chave Filter: apresenta três posições: Vit Normal

onde o osciloscópio apresenta a resposta de freqüência já especificada; TV - V onde

um filtro é acionado permitido utilizar o osciloscópio na pesquisa de sinais nos circui-

tos verticais de televisão; TV - H idem a anterior porém com referências aos circuitos

horizontais de televisão. Este filtro é de importância pois permite visualizar sinais de

60 Hz provenientes da mesma rede de alimentação sem perturbações e sinais um

pouco acima da resposta de freqüência do osciloscópio. O potenciômetro com a


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marcação de NÍVEL ajusta o nível ou amplitude do sinal dente de serra da base de

tempo, permitindo com isto fixar a imagem do sinal na tela e ajustando o início da

figura na tela. A última chave é a SOURCE com três posições INT - onde a base de

tempo e os circuitos de sincronismo estão acionados; LINE onde o sinal de sincro-

nismo é retirado da linha de alimentação e EXT onde um sinal de sincronismo deve

ser aplicado externamente.

20 - Input Trigger: entrada com borne do tipo BNC para o sinal de sincro-

nismo quando está utilizando sincronismo externo.

02 - FREQUENCÍMETRO DIGITAL De procedência nacional, o freqüencímetro digital apresenta um fácil ma-

nejo e medida de freqüência com boa qualidade. Sua resposta de freqüência é am-

pla, fazendo medidas de 0,5 HZ a 600 MHz, com leitura direta.

Em seu painel frontal encontramos os seguintes controles e funções:

1 - Chave ON-OFF: faz a confecção do freqüencímetro a linha de alimen-

tação de 110 Volts - 60 Hz.

2 - Seletor: seleciona a faixa de resposta de freqüência e o conector de

entrada. Na posição HF o instrumento está apto para medidas de freqüência de 0,5

Hz até 120MHz e o sinal deve ser aplicado à entrada marcada com HF. O sinal vai

diretamente ao instrumento sem passar por nenhum atenuador. Na posição HF (AT)

o sinal aplicado à entrada HF passa por um atenuador de valor fixo antes de efetuar

a medida. Na terceira posição UHF a resposta de freqüência é ampliada até 600

MHz e a entrada a ser utilizada é a com a marcação de UHF.

3 - Entradas: apresenta um conector do tipo BNC para cada entrada cuja

impedância são respectivamente de 1,0 MΩ para a entrada de HF e de 50 ohms pa-

ra a entrada de UHF. Um cabo coaxial com conector do tipo BNC deve ser utilizado

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para ter acesso ao instrumento.

4 - Resolução: este controle apresenta quatro posições. Ele determina o

tempo gasto para efetuar cada medida e o número de casas decimais que a medida

será indicada do display. O tempo de medição varia de 12ms para uma casa decimal

a 12 segundos para quatro casas decimais. Este controle é importante na medida de

freqüência de pulsos, principalmente se ele não apresenta forma de onda quadrada

bem definida.

5 - Hz e kHz: são dois leds na cor vermelha que indicam a unidade da lei-

tura apresentada no display. Podemos observar que a indicação de kHz atua sobre

três posições no controle resolução, fornecendo a leitura com uma, duas e três ca-

sas decimais. Para obtenção da quarta casa decimal, no display será apresentado

apenas um decimal após o ponto decimal mas a leitura será indicada em Hz.

6 - Med: um led vermelho localizado à esquerda do display na parte infe-

rior indica que a base de tempo do freqüencímetro está ligada. O led apresenta-se

na forma intermitente quando a base de tempo está atuando. A velocidade com que

o led pisca, corresponderá ao tempo necessário para fazer uma leitura e correção do

valor no display. Para a última posição do controle de resolução serão necessários

três leituras para que o display apresente o valor correto uma vez que a medida é

feita por aproximações.

7 - Exc: um led vermelho localizado à esquerda do display na parte supe-

rior indica que o nível do sinal de entrada excede à tensão de entrada, sobrecarre-

gando o freqüencímetro. Para o caso deste fato ocorrer, o sinal deve ser atenuado

para que o freqüencímetro possa fazer a leitura adequadamente.

8 - Nível: este controle possui uma chave e um potenciômetro. Com a

chave desligada, toda girada para a esquerda, o controle de nível do sinal de entra-

da é automático e o freqüencímetro adequa o nível necessário para a medida. Se o

nível é inferior às especificações de sensibilidade do instrumento, girando este con-

trole para a direita o ajuste de nível passa a ser feito manualmente, permitindo uma


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adequação do nível de entrada para que se faça a leitura. A situação freqüente é

deixar o ajuste na posição automática acionada.

9 - Chave de Base de Tempo: Localizada no painel posterior do instru-

mento esta chave liga e desliga a base de tempo interna do freqüencímetro, permi-

tindo que um sinal de base de tempo externa seja utilizado.

10 - Entrada de Base de Tempo: neste conector será introduzido o sinal

de base de tempo externo quando a base de tempo interna for desligada, por ação

da chave acima referida. É importante ressaltar que com a base de tempo desligada

e sem injetar um sinal externo de base de tempo o freqüencímetro não processa a

medida.

11 - Observações: uma situação freqüente na utilização do freqüencíme-

tro é saber identificar quando o mesmo está apresentando um valor correto de me-

dida e quando o mesmo está flutuando. Na situação de medida correta, os números

no display apresentam-se bem definidos, podendo variar apenas o último algarismo

em função da instabilidade do sinal aplicado à entrada do freqüencímetro. Para uma

situação de flutuação, verificará que todos os dígitos estarão mudando a todo instan-

te. Este caso ocorre quando há falta de aterramento, ou a entrada está em aberto,

ou inverte-se as pontas de prova não respeitando o preferencial de terra, ou o nível

do sinal aplicado à entrada é inferior a sensibilidade do instrumento para a resolução

selecionada.

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Figura 02 - Vista frontal e posterior do freqüencímetro digital.


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03 - MULTÍMETRO ELETRÔNICO

O multímetro eletrônico é de fabricação estrangeira, da marca HICKOK

com grande semelhança ao voltímetro eletrônico da marca RADIOMETER RV 24

utilizado em outros Laboratórios.

O procedimento básico para efetuar uma medida é: selecionar o tipo de

medida a realizar através das chaves de funções; escolher a maior escala para a

função anteriormente selecionada; conectar o multímetro ao circuito; fazer uma ava-

liação da indicação e escolher a escala mais adequada para a leitura, posicionando

o ponteiro no centro da escala.

Identificando o painel frontal onde estão todos os controles e ajustes do

instrumentos, encontrados:

1 - Chave ON-OFF: faz a conexão do instrumento à linha de alimentação

de 110 Volts, 60 Hertz.

2 - Lâmpada Piloto: monitora o equipamento quanto ao seu estado de e-

nergização. Nas medidas de tensão contínua e corrente contínua a lâmpada piloto

sinaliza se a polaridade está correta. Em uma inversão na polaridade, a lâmpada pi-

loto ficará no estado intermitente, caso contrário ela estará' acesa continuamente.

3 - Chaves de Funções: encontramos seis chaves de funções que serão

numeradas da esquerda para a direita.

Tensão Contínua: deve ser acionadas a primeira tecla, DC, e a terceira

tecla VOLTS.

Tensão Alternada: acionar a segunda tecla, AC, e a terceira tecla VOLTS.

Corrente Contínua: acionar a primeira tecla, DC, e a quarta tecla marcada

com a indicação mA.

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Corrente Alternada: acionar a segunda tecla, AC, e a quarta tecla com a

indicação de mA.

Resistência: acionar a primeira tecla, DC, e a quinta tecla marcada com a

indicação Z para medida de resistência. No teste de semicondutores a sexta tecla

deve ser acionada, fornecendo nível de teste adequado para tais dispositivos.

Capacitância: acionar a segunda tecla, AC, e a quinta tecla Z.

4 - Escalas: as escalas do multímetro são selecionadas através de nove

teclas, todas na cor branca, posicionadas à esquerda na parte inferior do painel fron-

tal. Poderão ser selecionadas as seguintes escalas:

Tensão Contínua: 0,15 Volts, 0,5 Volts, 1,5 Volts, 5,0 Volts, 15 Volts, 50

Volts, 150 Volts, 500 Volts, 1500 Volts.

Tensão Alternada: valor eficaz 0,15 Volts, 0,5 Volts, 1,5 Volts, 5,0 Volts,

15,0 Volts, 50 Volts, 150 Volts, 500 Volts, 1500 Volts, valores iguais ao da tensão

contínua. Utiliza-se a mesma escala na cor preta.

Tensão Alternada: valor de pico a pico 0,4 Volts, 1,4 Volts, 4,0 Volts, 14,0

Volts, 40 Volts, 140 Volts, 400 Volts, 1400 Volts e 4000 Volts. A medida em valores

de pico a pico corresponde a mesma medida de tensão alternada, porém com a

possibilidade de leitura direta em valores de pico a pico.

Resistência: x1, x10, x1k, x10k, x100k, x1M e x10M. A leitura é feita na

escala de cor verde.

Capacitância: x100, x10, x1, x0,1, x0,001 µF. A leitura é feita na escala de

cor vermelha.

Corrente Contínua: 0,15 mA, 0,5 mA, 1,5 mA, 5,0 mA, 15 mA, 50 mA, 150

mA e 1500 mA. A escala de leitura é a mesma de tensão contínua, escala na cor

preta.


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Corrente Alternada: em valores eficazes as escalas são as mesmas para

corrente contínua, inclusive utilizando as mesmas escalas de medidas.

Decibéis: -20 dB, -10 dB, 0 dB, +10ddB, +20 dB, +30 dB, +40 dB, +50 dB

e +60 dB.

Figura 03 - Vista do painel frontal do multímetro eletrônico.

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5 - 6 - 7 - Bornes de Entrada: o número 5 com o 6, terminal de massa ou

comum são utilizados para medidas de tensão contínua, tensão alternada e deci-

béis. Os de números 6 e 7, são utilizados na medida de resistência, capacitância,

corrente contínua e alternada.

8 - ADJ Zero: potenciômetro de ajuste de zero do instrumento. Este con-

trole ajusta o zero em qualquer função ou escala.

9 - ADJ OO: potenciômetro de ajuste da posição de infinito do instrumento

nas escalas de resistência e de capacitância.

10 - RESET mA/ OHMS / Capacitância: elemento de proteção contra so-

brecarga nas escalas de corrente, resistência e capacitância.

11 - Observações: o multímetro nas escalas de corrente alternada está

calibrado para um forma de onda senoidal e tem uma resposta de freqüência até 50

kHz. Para valores de tensão com a freqüência superior a 50 kHz dois fatos poderão

ocorrer: primeiro o ponteiro faz a deflexão mas indica um valor de leitura errada; se-

gundo o ponteiro nem faz deflexão. Para o caso de medida de tensão em freqüência

superior à faixa de resposta de freqüência do multímetro, deverá ser utilizado o osci-

loscópio que apresenta uma resposta de freqüência mais ampla. A medida de cor-

rente deverá ser feita pelo método indireto, medindo tensão sobre uma carga conhe-

cida, utilizando o osciloscópio.

04 - GERADOR DE SINAIS

O gerador de sinais, de procedência estrangeira apresenta dois geradores

de sinais em um só equipamento. Em seu painel frontal temos a separação evidente

dos dois geradores. Na parte da esquerda nos encontramos o gerador principal que

fornece sinais na faixa de 0,01 Hz a 10 MHz com amplitude máxima de 30 Volts de

pico a pico e em três formas de ondas a saber: senoidal, triangular e quadrada. Esse


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gerador principal servirá de sinal portadora quando for processado os diversos tipos

de modulação.

O outro gerador situado à direita é um gerador auxiliar ou secundário que

fornece sinais em três formas de ondas: senoidal, triangular e quadrada na faixa de

freqüência de áudio é um nível de sinal de menor amplitude, comparando ao gerador

principal. Ele será utilizado como sinal modulante ou sinal de informação quando for

processado qualquer tipo de modulação interna no gerador principal.

É importante relembrar que este equipamento apresenta uma impedância

de saída de 50 ohms. Este valor deve ser respeitado, caso contrário haverá sobre-

carga nos amplificadores de saída do gerador principal provocando danos a tais cir-

cuitos. Este fato vem ocorrendo com certa freqüência e provocando danos parciais

neste tipo de equipamento.

Dados as principais características dos geradores que compõem o equi-

pamento, passemos a identificar seus controles e ajustes.

Gerador principal ou de portadora 1 - Lâmpada Piloto: um led na cor vermelha monitora o estado de energi-

zação do equipamento. É de interesse ressaltar que a chave de alimentação do ge-

rador encontra-se no painel posterior do mesmo.

2 - Seletor de Faixa de Freqüência: são nove teclas que fazem a seleção

da faixa de freqüência de operação do gerador principal. O valor marcado acima de

cada tecla multiplica o valor escolhido no dial de freqüência.

3 - Dial de Freqüência: disco graduado, que, dentro da faixa de freqüência

selecionada, determina a freqüência de operação do gerador principal.

4 - Ajuste de Amplitude: este ajuste determina a amplitude de saída do

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gerador principal e é efetuado por três teclas graduadas em x0,1; x1; e x10 onde se-

leciona a faixa de amplitude que é determinada através de um potenciômetro locali-

zado logo acima das teclas onde um ajuste contínuo é' realizado. Um fato importante

deve ser verificado: o gerador principal apresenta uma amplitude mínima de saída

diferente de zero.

5 - Seletor de Forma de Onda: este controle feito por três teclas permite

selecionar as três formas de ondas possíveis, uma por vez, para o sinal de saída:

senoidal, triangular ou quadrada.

6 - Borne OUT: conector do tipo BNC ou popularmente conhecido como

tipo baioneta, que permite o acesso ao sinal de saída do gerador principal. Um cabo

coaxial de 50 ohms com conector do mesmo tipo de um lado e pinos banana do ou-

tro deve ser utilizado na conexão do gerador principal aos diversos circuitos ou a ou-

tros equipamentos.

7 - Var e Sym: o primeiro uma tecla aciona o potenciômetro acima de si-

metria da forma de onda. Através destes dois controles podemos modificar a sime-

tria da forma de onda segundo o eixo vertical e obter através de um sinal senoidal

um forma de onda do tipo dente de serra. A tecla var não acionada posiciona qual-

quer forma de onda simetricamente segundo o eixo vertical.

8 - ON e OFFSET: a tecla ON aciona o potenciômetro de OFFSET que

modifica a simetria da forma de onda segundo o eixo horizontal. Tais controles per-

mitem obter um sinal com forma de onda quadrada positiva ou apenas negativa,

quando uma forma de onda quadrada é empregada. Nos outros tipos de forma de

onda, o resultado é a soma de um nível contínuo às formas de onda.

9 - OUT TRIG: conector do tipo BNC que permite acesso à saída de uma

forma de onda quadrada de amplitude constante e freqüência determinada pela fre-

qüência de operação do gerador principal. Este sinal é útil quando for necessário uti-

lizar um sinal de disparo para controle de osciloscópio.


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10 - Chaves de Funções ou de Modulação: são sete teclas que determi-

nam a função do gerador principal. Da direita para a esquerda encontramos:

OFF: desliga qualquer tipo de modulação do gerador principal e o mesmo

funciona como um gerador de sinais puro

GATE: bloqueio - este tipo de modulação faz com que o gerador principal

seja bloqueado quando o sinal modulante é aplicado ao gerador principal

TRIG: disparo - esta modulação faz exatamente o oposto a modulação

gate. O gerador não apresenta sinal de saída; na presença do sinal modulante o ge-

rador principal passa a fornecer um sinal de saída. O sinal modulante comanda o

disparo ou funcionamento do gerador principal.

SWP: varredura - a modulação de varredura provoca uma falsa modula-

ção em freqüência no gerador principal. Sua freqüência é variada apenas de um la-

do da freqüência média, comandada pelo sinal modulante. Um aumento na amplitu-

de do sinal modulante aumenta a extensão de varredura do sinal portadora enquan-

to que uma variação na freqüência modulante produz modificações na velocidade

com que ocorre uma varredura completa.

FM: ao acionar esta tecla o gerador principal passa a gerar uma modula-

ção em freqüência cuja freqüência portadora é determinada pela freqüência de ope-

ração do gerador principal e cujo desvio de freqüência é determinado pela amplitude

do sinal modulante. É importante salientar que a modulação em freqüência apresen-

tada pelo gerador nesta função varia a freqüência abaixo e acima da freqüência por-

tadora do gerador principal e a velocidade de variação da freqüência é determinada

pela freqüência do sinal modulante.

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Figura 04 - Vista do painel frontal do gerador de funções.


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AM: acionando esta tecla temos na saída do gerador principal um sinal

com modulação em amplitude. O modulador é do tipo simétrico e quando houver

uma sobremodulação o sinal modulado apresentará uma inversão de fase na envol-

tória do sinal modulado. A profundidade de modulação ou índice de modulação é a-

justado através da amplitude do sinal modulante, no caso, a amplitude do sinal do

gerador secundário.

EXT: acionando esta tecla o usuário tem acesso a todos os tipos de mo-

dulação porém com modulação externa. Isso significa que o gerador secundário é

desligado e um sinal externo ao gerador de funções deve ser aplicado para haver

uma das modulações anteriormente referidas.

11 - Seletor de Forma de Ondas: são três teclas que determinam a forma

de onda do gerador secundário. Poderão ser escolhidas as formas de ondas qua-

drada, triangular ou senoidal.

12 - FREQ/Hz/: tal ajuste é feito por um potenciômetro em um ajuste con-

tínuo e por três teclas que determinam a faixa de freqüência. A variação de freqüên-

cia ajustada está entre os limites de 0,01 a 10 kHz para qualquer tipo de forma de

onda escolhida.

13 - AMP (V): este potenciômetro faz o ajuste contínuo da amplitude do

sinal do gerador secundário. Apresenta um valor mínimo igual a zero. É através des-

te controle que teremos o ajuste do índice de modulação quando na função de mo-

dulação em amplitude ou ajuste de desvio de freqüência quando na função de mo-

dulação em freqüência.

14 - SYM: é um potenciômetro que permite um ajuste contínuo da simetria

da forma de onda segundo o eixo vertical para qualquer sinal do gerador secundário.

Neste caso não existe uma posição automática para a correção de simetria e o usu-

ário deve fazer o ajuste antes de ajustar a freqüência do gerador secundário.

15 - MOD OUT: conector do tipo BNC ou baioneta que fornece o sinal de

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saída do gerador secundário.

16 - EXT IN: conector do tipo BNC que permite acesso a entrada de mo-

dulação do gerador principal quando a tecla EXT é acionada e um dos tipos de mo-

dulação é solicitado do gerador principal.

Observações pessoais


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Questionário da Exp. No 01

Nome: ___________________________________________ No _____ Turma: ____

01 - Descreva o processo de medida de tensão utilizando o osciloscópio.

02 - Estabeleça uma relação entre os valores médio ou DC, valor eficaz, de pico e

valor de pico a pico.

03 - Enumere os controles que serão utilizados para fixar um sinal senoidal na tela

do osciloscópio.

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04 - Desejando alterar o número de ciclos apresentados na tela do osciloscópio, cite

os controles que devem ser ajustados para obter tal intento.

05 - Descreva o processo de medida de freqüência utilizando a base de tempo cali-

brada do osciloscópio.

06 - Quais os parâmetros a serem observados na comparação entre dois sinais al-

ternados em um osciloscópio.


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07 - Cite as situações que podem provocar um estado de flutuação em uma medida

utilizando o freqüencímetro.

08 - Qual a função do controle RESOLUÇÃO no freqüencímetro.

09 - Descreva o processo de medida de tensão utilizando o multímetro eletrônico.

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10 - Como será observável a inversão das pontas de prova ou inversão de polarida-

de no multímetro?

11 - Qual a maneira correta de ligar os instrumentos abaixo relacionados: osciloscó-

pio - multímetro - freqüencímetro.

12 - Descreva a maneira correta de ajuste de um sinal senoidal na saída do gerador

de funções. Não é preciso fazer qualquer tipo de modulação.


CEFET-MG

13 - Descreva a maneira correta de ajuste de modulação no gerador de funções.

Especificar os ajustes de amplitude e freqüência dos sinais portadora e modu-

lante.

Bibliografia

O conteúdo desta aula prática foi retirado dos manuais dos equipamentos

a serem utilizados, sendo que o questionário objetiva rememorar as atividades bási-

cas na utilização correta destes equipamentos.

WANDER RODRIGUES 28

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 2 TÍTULO: Circuitos ressonantes

Os circuitos que apresentam uma variação marcante em suas caracterís-

ticas de resposta sobre uma faixa de freqüência são chamados de circuitos sintoni-

zados ou circuitos ressonantes, e esse fenômeno é conhecido como ressonância.

Os circuitos sintonizados são usualmente utilizados em todas as situa-

ções onde existem a necessidade de discriminação entre sinais de diferentes fre-

qüências. Em rádio, ou TV, os circuitos sintonizados são utilizados para separar os

sinais das estações transmissoras.

01 - Ressonância série

Investigaremos o tão conhecido fenômeno da ressonância série.

Considere o circuito série da FIG. 01. A impedância da parte à direita dos

terminais ab é:

−+=

CLjRZ Lab ω

ω 1 Equação 01

Em uma freqüência angular ωr o termo reativo será igual a zero e a impe-

dância, com característica puramente resistiva. Esta condição é conhecida como

ressonância série, e ωr ou ωo ou fr é a sua freqüência de ressonância angular ou fre-

qüência de ressonância.

CIRCUITOS RESSONANTES 29

CEFET-MG

Figura 01 - Circuito Série.

Na forma polar, a expressão geral para a impedância, "olhando" a partir

dos terminais ab, é:

−

−+= −

LLab R

CL

tgC

LRZω

ω

ωω

11 1

22

Equação 02

e a corrente será:

( )abg ZZEI+

=

( )C

LjRR

EILg ω

ω 1−++

= Equação 03

Se a resistência do gerador (Rg = 0), então:

abZEI =

Da equação 01 podemos ver que Zab exibirá uma impedância mínima i-

gual a RL ohms. Se a fonte de impedância Rg é puramente resistiva, como indicado,

então a corrente está em fase com a tensão aplicada.

Se Rg é diferente de zero ele pode ser adicionado a RL para fornecer um

circuito equivalente total Rt, como segue:

gLt RRR += Equação 04

WANDER RODRIGUES 30

CEFET-MG

A freqüência de ressonância série pode ser expressa em termos dos pa-

râmetros do circuito igualando-se o termo reativo da equação 01 a zero, como se-

gue:

01=−

CL

ωω

012 =−LCω

LC12 =ω Equação 05

LCor1

=== ωωω Equação 06

LCfff or π2

1=== Equação 07

Nota-se que ωr é independente da resistência do circuito e depende ape-

nas dos valores de L e de C. O resistor RL representa a resistência total entre os

pontos ab. Isto inclui a resistência CC do enrolamento mais a resistência CA que

depende das perdas no núcleo e do efeito Skin ou peculiar.

Uma representação da maneira pela qual jXL, -jXC e j(XL-XC) variam com

a freqüência está mostrada na FIG. 02. Para ωr, a distância positiva X é igual à dis-

tância negativa X, e a reatância resultante é zero. A maneira pela qual a corrente va-

ria com a freqüência é a conhecida Curva de Ressonância, mostrada na FIG. 03. A

corrente é máxima para ωr, porque Zab é mínima e igual a RL, se Rg = 0.


CEFET-MG

Figura 02 - Variação da reatância com a freqüência.

Figura 03 - Curva de Ressonância.

02 - Largura de faixa de um circuito ressonante série Seria interessante termos algum meio de descrever a inclinação da Curva

de Ressonância, uma vez que isso indicaria com que precisão poderíamos selecio-

narmos uma freqüência desejada dentre as freqüências adjacentes. O método usa-

do está baseado nas seguintes considerações: Na ressonância, a potência dissipada

WANDER RODRIGUES 32

CEFET-MG

em um circuito ressonante está em um máximo. Existirão então duas freqüências,

uma de cada lado de fr, onde a potência dissipada é a metade da potência na resso-

nância. Essas duas freqüências são chamadas freqüência superior (f2) e freqüência

inferior (f1) de meia potência. Lembre-se que, quando falarmos de potência, estamos

nos referindo à potência real que é dissipada nos elementos resistivos.

Para fr: trr RxIP 2=

Em f2 22rPP =

Todavia, 2

222

trt

RxIRxI =

rr IxI

I 707,022 ==

De maneira similar podemos mostrar que para f1,

rr IxII 707,021 ==

Agora pode ser desejável determinar a largura de faixa do circuito sintoni-

zado pela inspeção dos parâmetros, ao invés de medidas diretas em um circuito re-

al. Podemos facilmente estabelecer as proporções seguintes, uma vez que temos

desenvolvida a relação entre I na freqüência de ressonância, Ir e I na freqüência de

meia potência I12. O índice 12 é usado para designar um ponto de meia potência o-

correndo em ω1 e ω2.

2112 =

rII

t

t

r

REXR

E

II 2

122

12 +=

212

221

XR

R

t

t

+= Equação 08


CEFET-MG

212

2

2

21

XRR

t

t

+=

Resolvendo para a relação entre X12 e Rt, obtemos:

tRX ±=12

Notamos que a reatância resultante é igual à resistência resultante nos

pontos de meia potência. Isso também nos mostra que o ângulo de fase é de mais

ou menos 45o. Para ω2, o circuito comporta-se como indutivo e o ângulo de fase é

45o enquanto que para ω1 a reatância resultante é capacitiva e a corrente avança

45o em relação à tensão. A reatância resultante pode ser expressa em termos de L,

C e ω como segue:

tRCLX ±=−=

121212

1ω

ω

CRLC t12212 1 ωω ±=−

0112212 =−± ωω CRLC t

Portanto

LCLCCRCR tt

2422

12

+±±=ω

Uma vez que o radical é visivelmente muito maior que RtC, o caso onde o

radical é precedido por um sinal negativo resultará em uma freqüência negativa.

Uma freqüência negativa é sem importância para nós e nesse caso é desconsidera-

do. Com apenas o sinal positivo antes do radical, temos duas freqüências possíveis:

LCLCCRCR tt

2422

12

++±=ω

As duas raízes são então:

LCLCCRCR

fx tt

24

222

11

++−==ωπ

WANDER RODRIGUES 34

CEFET-MG

LCLCCRCR

fx tt

24

222

22

+++==ωπ

Temos agora três fórmulas desenvolvidas, que nos permitem determinar a

freqüência de ressonância e as freqüências de meia potência, em termos dos parâ-

metros do circuito. A faixa de freqüência entre ω1 e ω2 é denominada Largura de

Faixa, Bw. O que significa que Bw = ω2 - ω1. Uma palavra de atenção nesta oportuni-

dade: a quantidade Rt inclui as resistências do gerador e da bobina. A resistência da

bobina varia com a freqüência, devido ao efeito Skin etc., o que significa que Rt de-

vida a RL também varia com a freqüência. O valor de RL não será necessariamente

o mesmo em F1, Fr, ou F2.

Embora a resistência CA da bobina varie com a freqüência, a relação en-

tre a reatância e a resistência da bobina permanece constante, aproximadamente,

dentro da largura de faixa, na maioria dos casos. Como RL aumenta com a freqüên-

cia, da mesma forma que XL, a relação de XL para RL permanece aproximadamente

constante. A quantidade XL/RL é conhecida como sendo o Q da bobina, ou QL e

permite-nos analisar de forma conveniente o circuito sintonizado. Enquanto os fabri-

cantes de bobinas não têm comumente gráficos de RL versus freqüência, as curvas

de QL versus freqüência são facilmente disponíveis.

Vejamos se podemos relacionar as freqüências de ressonância e de meia

potência diretamente com os parâmetros do circuito. Se multiplicarmos ω1 e ω2, o

resultado é:

LCCLCRLCCR tt 1

44

22

2222

21 =−+

=ωω

Mas LCr1

=ω ;

Portanto 2

21 rωωω =

Ou 221 rfff = . Isto é o mesmo que escrever


CEFET-MG

2

1

ff

ff r

r

= Equação 09

O termo largura de faixa, como temos usado até agora, não nos diz real-

mente muito, a menos que a freqüência de ressonância seja especificada. Por e-

xemplo, se você dissesse que a largura de faixa de um circuito ressonante série é

100 Hz, poderia assegurar que o circuito é também de características aguda de sin-

tonia? Certamente, não. Se fr é 500 Hz, 100 Hz seria uma grande porcentagem de

fr, resultado em uma curva achatada de resposta, baixa seletividade. Se fr fosse 1

MHz, a sintonia seria muito aguda. Portanto, o que realmente necessitamos como

um indicador de mérito, para julgarmos a seletividade de um circuito sintonizado, é a

relação de largura de faixa com a freqüência de ressonância. Esta relação algumas

vezes referida por unidade de largura de faixa ou apenas por largura de faixa, Bw.

Podemos, assim, definir:

wrr

Bdeunidadeporfff=

−=

− 1212

ωωω

Equação 10

e ωωω ∆=− 12 como largura de faixa.

Portanto, vamos desenvolver uma relação simples entre a expressão an-

terior e os parâmetros do circuito. Mostramos que:

LCLCCRCR tt

2422

2

+++=ω Equação 11

LCLCCRCR tt

2422

1

++−=ω Equação 12

LCr1

=ω Equação 13

Em geral, f2 - fr é diferente de fr - f1. Ou seja, as freqüências de meia po-

tência não são igualmente espaçadas em relação à freqüência de ressonância. Se

todavia, o Q total do circuito, Qt é 10, o erro é desprezível e as freqüências de meia

potência podem ser consideradas igualmente espaçadas de fr. Portanto se conhe-

WANDER RODRIGUES 36

CEFET-MG

cermos o Q do circuito, podemos escrever, quando Qt >= 10:

t

rr

wr QB

222ω

ωωω +=+= Equação 14

t

rr

wr QB

221ω

ωωω −=−= Equação 15

Se o Q do circuito é cerca de 10 ou mais, a tensão através de L ou C será

também máxima em ωr e apresentará uma curva de resposta de freqüência similar

aquela da corrente. A mesma largura de faixa, Q e outras relações podem ser usa-

das. Por exemplo, o Q do circuito pode ser avaliado medindo pontos de tensão igual

a 0,707 da tensão máxima.

03 - AUMENTO DA TENSÃO RESSONANTE

Um fenômeno interessante e útil relacionado com os circuitos ressonantes

série é o grande aumento da tensão que ocorre através de L e C para ωr quando Qr

é grande. Podemos provar este fato da seguinte maneira.

A amplitude da tensão através do capacitor é

cc XxIE =

mas na ressonância

REII r ==

Portanto,

RXxE

E crcr = ,

mas para ωr, Lrcr XX = ou

trLr

cr QxERXxE

E == Equação 16

onde Qtr é o Q do circuito na ressonância.


CEFET-MG

Notavelmente, a tensão no indutor ou capacitor na ressonância pode ser

Qtr vezes maior do que a tensão aplicada. Se uma tensão de 10 Volts é aplicada a

um circuito ressonante série tendo um Qtr = 100, a tensão no indutor ou capacitor

será de 1000 Volts. Quando circuitos desse tipo são projetados, a tensão de trabalho

do capacitor deve ser determinada nessa base. Realmente, ωr não é exatamente a

freqüência para a qual EL ou Ec é um máximo, mas a diferença é pequena, se Qtr é

maior ou igual a 10. A freqüência exata para a qual Ec é um máximo é:

2211tr

r Qx −=ωω Equação 17

que resulta aproximadamente abaixo de ωr. Se Qtr = 10, essa freqüência é essenci-

almente a mesma que ωr e a tensão máxima do capacitor será aproximadamente

igual à tensão do capacitor na ressonância.

A tensão através da bobina na ressonância, EL é complicada pelo fato

que L tem uma resistência RL associada. Portanto, usaremos ZL ao invés de XL.

( )22 LRZ LL ω+=

uma vez que RL não é usualmente especificada, mas QL é especificada, podemos

escrever:

+=

+= 122

222

22

22222

LR

LLLR

LZ LLL ω

ωωω

ω

112 +=Lr

L QxLZ ω

112 +==Lr

rLrrLr QR

LxEZxIE

ω

112 +=Lr

trLr QQxEE

trLr QxEE ≅ quando 10≥LrQ Equação 18

WANDER RODRIGUES 38

CEFET-MG

A freqüência exata para a qual a tensão da bobina é máxima é ligeira-

mente superior a ωr e é dada por:

2

11tr

r

Q−

=ω

ω Equação 19

outra vez, se Qtr é maior ou igual a 10, a tensão da bobina pode ser considerada

máxima para ωr.

Uma nota de alerta: Sempre que se fizer qualquer cálculo envolvendo o Q

da bobina nas proximidades de ωr, esteja certo de usar o valor de Q correspondendo

a ωr. QL pode variar largamente sobre uma grande faixa de freqüências, e portanto,

é melhor medir o Q da bobina para a freqüência de interesse, ou usar os dados do

fabricante, que podem representar QL versus freqüência.

04 - ANTI - RESSONÃNCIA PARALELA

Investigaremos, em seguida, o fenômeno da ressonância paralela, ou anti

- ressonância, como ele é algumas vezes chamado. O circuito da FIG. 04 ilustra

completamente um circuito geral anti - ressonante.

A impedância vista olhando a partir dos terminais ab pode variar muito,

dependendo do Q dos circuitos indutivos e capacitivos. Para freqüências abaixo da

freqüência de ressonância, a impedância do ramo indutivo é pequena e uma grande

corrente fluirá através da bobina. A corrente através do ramo capacitivo será peque-

na, porque XC é grande para baixas freqüências. A corrente da linha fluindo nos ter-

minais é, portanto, grande. Em altas freqüências, o ramo indutivo oferece uma alta

impedância, mas o ramo capacitivo tem uma baixa impedância, novamente, a cor-

rente da linha é relativamente alta. Qualquer freqüência intermediária, a impedância

de entrada será maior e a corrente da linha será mínima. Essa não é necessaria-


CEFET-MG

mente a mesma freqüência para a qual a corrente está em fase com a tensão apli-

cada. Se Q for baixo, da ordem de 5, mesmo assim, o erro está em torno de 1,0 % e,

portanto, a impedância máxima será considerada como que ocorrendo à mesma fre-

qüência, que resulta em um fator de potência unitário. Então para uma determinada

freqüência que se defini como a freqüência anti – ressonante, far, a impedância vista

a partir dos terminais ab é puramente resistiva. Nosso primeiro objetivo é determinar

como esta freqüência está relacionada com os parâmetros do circuito.

Figura 04 - Circuito ressonante paralelo.

Uma vez que estamos tratando com um circuito paralelo, é mais conveni-

ente trabalhar com as admitâncias.

ccLLcLenen jXRjXRZZZY

−+

+=+==

11111

Racionalizando cada termo, obtemos:

2222CC

CC

LL

LLen XR

JXRXRjXR

Y++

++−

=

Separando e então agrupando as componentes resistivas e reativa,

22222222LL

L

CC

C

CC

C

LL

Len XR

Xj

XRX

jXR

RXR

RY

+−

++

++

+=

Para Yen ser puramente resistiva, a componente reativa -_ susceptância __

de Yen deve ser nula. Portanto, vamos igualar a susceptância a zero e resolver para

WANDER RODRIGUES 40

CEFET-MG

aquele valor de ω, para o qual a afirmação anterior é verdadeira.

02222 =+

−+ LL

L

CC

C

XRX

XRX

( ) ( ) 02222 =+−+ CCLLLC XRXXRX

( ) 01122

2222 =

+−+

CRLLR

C CL ωωω

ω

multiplicando ambos os lados por ωC temos:

01

22

2222222 =

+−+

CRC

LCLR CL ω

ωωω

Colocando todos os termos sobre o mesmo denominador, temos:

( )0

122

2222224222

=+−+

CRCLCCLRC CL

ωωωωω

( ) 012222224222 =+−+ CL RCLCCLRC ωωωω

Fatorando ω2C fora de cada termo, temos:

( )[ ] 012222222 ==−+ CL RCLCLCRC ωωω

( ) 01222222 =+−+ CL RCLCLCR ωω

Expandindo e coletando os termos,

0222222 =−−+ LRLCCLCR CL ωω

( ) 022222 =−+− LCRRLCCL LCω

( ) 22222LC CRLRLCCL −=−ω

( )2

2

222

22

C

L

C

L

CRLLCCRL

RLCCLCRL

−−

=−−

=ω

( )2

2

C

L

CRLLCCRL−

−=ω

2

21

C

L

CRLCRL

xLC −

−=ω Equação 20


CEFET-MG

Nota-se que a freqüência anti - ressonante paralela é realmente depen-

dente das resistências do circuito. Nos circuitos série, a freqüência de ressonância

era independente das resistências do circuito. A equação 20 é bastante interessante.

Ela indica que a ressonância pode ser estabelecida não apenas variando ω, L ou C,

mas também pelo controle de RL ou RC. Isso, entretanto, raramente é feito na práti-

ca, visto que RL e RC tendem a deteriorar a seletividade do circuito.

Na maioria dos circuitos para comunicações, a resistência no ramo capa-

citivo é desprezível e a do ramo indutivo é pequena se o Q da bobina é razoavel-

mente alto. Então, L será usualmente maior do que CRL2 ou CRC

2, e a equação 20

se reduz a:

LCar1

=ω

que é a mesma do circuito ressonante série. Se CRL2 ou CRC

2 forem maiores do que

L, a quantidade sob o radical será negativa, o que resulta em um valor imaginário de

ωar. Isto é alguma coisa que não podemos gerar fisicamente e portanto, não tem ou-

tro significado, a não ser o de que não existirá a condição de ressonância em qual-

quer freqüência. Se RL = RC, a quantidade sob o radical é igual a 1 e, portanto,

LCar1

=ω

para este caso. Se RL igualar a RC e também igualar a LC , ωar é indeterminado e

o circuito aparece resistivo para todas as freqüências.

Em circuitos anti - ressonantes práticos, a resistência no ramo capacitivo

é usualmente desprezível e a equação 20 reduz-se a:

LCRL

xLC

Lar

21 −=ω

que pode ser manipulada em:

WANDER RODRIGUES 42

CEFET-MG

2

221LLCRL

xLC

Lar

−=ω

elevando ao quadrado ambos os lados e substituindo a freqüência de ressonante

série ωr por LC

1 , obteremos:

2

22

2

22

1

L

RL Lr

rarω

ωω−

=

−= 22

222 1

LR

r

Lrar ω

ωω

e desde que LL

R QRL =ω , temos:

2

11L

Rsar Q−= ωω

Equação 21

que indica que as freqüências ressonantes série e paralela são quase idênticas

quando QL é grande nas proximidades da ressonância.

Note que o valor de QL na equação 21 está baseado no Q da bobina para

ωr e não para ωar. Uma expressão ligeiramente diferente para ωar é obtida se o Q da

bobina para ωar é introduzido. Elevando ao quadrado ambos os lados temos:

2

222 1

LLCRLx

LCar−

=ω

Substituindo ωr2 por 1/LC e separando o termo entre parenteses em dois

termos,

−

=

−= 2

2

22

22

2

2

2

222 1

LR

LL

LLCR

LL

rrrar ω

ωωω

Multiplicando numerador e denominador do termo R2/L2 por ωar2


CEFET-MG

−= 222

2222 1

LR

arr

arrar ωω

ωωω

−= 22

222 1

Lr

arrar Qω

ωωω

onde QL agora é o Q da bobina determinado para ωar. Resolvendo para ωar, obtemos

2

2

11L

rar

Q−

=ω

ω Equação 22

Comparando as equações 21 e 22, vemos que, embora o Q da bobina pa-

ra ωr possa diferir daquele para ωar, a freqüência anti-ressonante ωar é ainda essen-

cialmente igual a ωr se QL está em torno de 10 ou mais.

Uma interpretação física das condições do circuito para ωar pode ser obti-

da da FIG. 04. A corrente em cada ramo é determinada pela impedância deste ramo.

A corrente no ramo capacitivo, IC adiantará da tensão aplicada de um ângulo ϕL. Po-

demos também resolver IL através de uma componente em fase e outra em quadra-

tura. IL.cos ϕL e IL.sen ϕL, respectivamente. Para ωar, as amplitudes e os ângulos de

fase de IL e IC não precisam ser os mesmos, uma vez que RL e RC podem ser dife-

rentes. As componentes em quadratura IC.sen ϕC e IL.sen ϕL se cancelam, o que re-

sulta em uma corrente total em fase de IC.cos ϕC mais IL.cos ϕL. A impedância vista

olhando a partir dos terminais ab da FIG. 04 para ωar é então uma quantidade finita

igual à tensão aplicada dividida pela corrente resultante em fase.

Quando o Q de cada ramo é alto, de forma que a reatância do ramo é

muito maior que a resistência no mesmo ramo do circuito, as correntes em quadratu-

ra serão muito maiores que as correntes em fase. Isso está ilustrado na FIG. 05, di-

agramas de corrente. A corrente resultante em fase para ωar é entretanto baixa, o

que significa que a impedância de entrada na anti-ressonância é mais alta que o

mais alto Q do circuito. Para ωar, as correntes do circuito podem ser bastante gran-

WANDER RODRIGUES 44

CEFET-MG

des, mas a sua soma vetorial, se Q é alto, resulta em uma corrente de linha peque-

na.

Figura 05 - Diagramas de Corrente.

05 - CIRCUITO ANTI-RESSOANTE PRÁTICO

A FIG. 06 ilustra um circuito anti-ressonante prático comumente usado em

trabalhos de comunicação. Temos desenvolvida a equação 21, que expressa a fre-

qüência ressonante da FIG. 04. Isto, com RC = 0, é o mesmo que a FIG. 06 uma vez

que de nossos objetivos primários é obter experiências na manipulação e interpreta-

ção das equações com números complexos, vamos iniciar de leve a nossa análise

da FIG. 06. Vamos primeiro verificar a equação 21.


CEFET-MG

Figura 06 - Circuito anti-ressonante prático.

( ) CLLenen jXjXRZY

−+

+==

111

CLL

LLen X

jXRjXR

Y 122 +

+−

=

+

−++

= 2222

1

LL

L

CLL

Len XR

XX

jXR

RY

jBGYen +=

( )

+−+

++

= 22

22

22LLC

CLLL

LL

Len XRX

XXXRj

XRR

Y Equação 23

Para Zen ser puramente resistiva, a componente reativa de Yen deve ser

igual a zero. Isto é:

( ) 022

22

=+−+

LLC

CLLL

XRXXXXR

a expressão anterior é verdadeira quando o numerador é zero ou

022 =−+ CLLL XXXR .

Resolvendo para o valor de ω que faz a expressão igual a zero,

0222 =−+CLLRL ω

ωω

WANDER RODRIGUES 46

CEFET-MG

2

2

2

2

22 1

LR

LCLR

CLL LL −=−=ω

2

21LR

LCL

ar −== ωω

Isto pode ser manipulado na forma da equação 21 se fazemos novamente

LLr R

LQeLC

ωω ==12

22

222

LR

r

Lrraa ω

ωωω −=

2

22

L

rraa Q

ωωω −=

2

11L

raa Q−= ωω

que verifica a equação 21.

06 – IMPEDÂNCIA DE ENTRADA NA RESSONÂNCIA

A impedância para ωar, vista olhando a partir dos terminais ab da FIG. 05,

é facilmente determinada examinando-se a equação 23. Para ωar, a componente re-

ativa de Yen é zero, o que faz a admitância de entrada igual a G. Por outro lado, Zen

= Zar = Rar = 1/G; onde Rar é a impedância anti-ressonante.

LL

L

L

L

L

L

L

LLar

XQ

Q

XRXR

RXRR

1

1112

2

2

2

22 +=

+

=+

=

Todas as reatâncias são tomadas para ωar.


CEFET-MG

+= 2

11L

LLar QQXR Equação 24

se QL é grande, digamos 10 ou mais,

LLar QXR ≈

Podemos expressar Rar em termos de XC resolvendo a equação do circui-

to prático anti-ressonante para XC e podemos, em conseqüência, obter:

022 =−+ CLLL XXXR

L

L

L

L

LLC

X

XR

XRXX

1

1 2

2

22 +=

+=

+= 2

11L

LC QXX Equação 26

Da equação 26 vemos que XC não pode mais igualar a XL em ωar, mas a

diferença é pequena se QL é grande. Resolvendo para XL a equação 26, obtemos:

+=

2

11

1

L

CL

Q

XX Equação 27

e substituindo na equação 24, resulta

LCar QXR = Equação 28

A equação 28 pode ser usada para expressar Rar diretamente em termos

dos parâmetros do circuito como segue:

CRL

RL

xC

QXRLL

ar

arLCar ===

ωω

1 Equação 29

Da equação 29, formas adicionais úteis expressando Rar podem ser deri-

vadas, por exemplo:

WANDER RODRIGUES 48

CEFET-MG

LLL

L

L

C

L

LCar RQ

RX

RX

RXX

R 222

=≈≈= Equação 30

Se a resistência está presente no ramo capacitivo, ela poderia ser adicio-

nada a RL quando determinamos Rar. Por exemplo,

( ) CL

C

CL

L

CL

LC

CLar RR

XRR

XRRXX

CRRLR

+=

+=

+=

+=

22

Equação 31

A equação 31 não é exata, mas é suficientemente precisa quando os fato-

res de mérito do circuito são em torno de 10 ou mais.

O Q total do circuito paralelo quando a resistência está presente em am-

bos os ramos pode ser tomado como:

CL

Lt RR

XQ

+= Equação 32

quando Qr é 10 ou mais.

Com a ajuda das várias expressões para Rar pode ser mostrado que as

correntes dos ramos são aproximadamente Qt vezes a corrente da linha para ωar.

Façamos Is igual à corrente de linha forçada por alguma fonte Eg a partir dos termi-

nais ab da FIG. 05. Podemos escrever as seguintes expressões:

arg

g RIE

=

Lg

g ZIE

=

se Qt é alto, portanto,

tL

Lt

L

ar

g

L QXXQ

ZR

II

=≈= Equação 32

Desde que XL ≈ XC para ωar, quando Qt é grande, vemos que:


CEFET-MG

tg

L QII

≈ Equação 34

Observações pessoais:

WANDER RODRIGUES 50

CEFET-MG


Nome: __________________________________________ No _____ Turma: _____

01 - Dado o circuito série abaixo, determine: a freqüência de ressonância, a largura

de faixa, a corrente na ressonância se a tensão de entrada é de 15 Volts a 0o, e

a potência dissipada no resistor de 60 ohms na ressonância.


CEFET-MG

02 - Dado o circuito ressonante abaixo, determine: a freqüência de ressonância, a

corrente na ressonância e as freqüências de meia potência.

WANDER RODRIGUES 52

CEFET-MG

03 - Dado o circuito sintonizado paralelo abaixo, determine: a freqüência de anti-

ressonância, a tensão de saída, a corrente na indutância, a potência dissipada

no circuito tanque, a largura de faixa e o fator de mérito do circuito.


CEFET-MG

04 - Para o circuito sintonizado paralelo, determine: a freqüência de ressonância, a

corrente no gerador na ressonância, a largura de faixa e o fator de mérito do

circuito.

WANDER RODRIGUES 54

CEFET-MG

05 - Represente eo versus freqüência para o circuito abaixo. Explique a função do

circuito.

Considere: C1 = 0,1 µF C2 = 0,02 µF L1 = 1H L2 = 0,6H


CEFET-MG

06 - Projete um circuito de filtro que selecione a freqüência de 10kHz e faça o blo-

queio da segunda harmônica, utilizando o princípio da ressonância.

WANDER RODRIGUES 56

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 3 TÍTULO: Osciladores de onda senoidal - oscilador Hatley

APLICAÇÃO: Em qualquer equipamento que necessite de um sinal de amplitude e

freqüência variável, com a geração de um sinal de freqüência de valor

elevado.

CIRCUITO PRÁTICO:

OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL– OSCILADOR HARTLEY 57

CEFET-MG

DESENVOLVIMENTO PRÁTICO:

01 - Lista de material empregado no circuito prático.

R1 - Resistor de carvão de 18 kΩ - 2W - 5%.

R2 - Resistor de carvão de 10 kΩ - 112W - 5%.

R3 - Resistor de carvão de 470 Ω - 1/2W - 5%.

R4 - Resistor de carvão de 1,5 kΩ - 1/2W - 5%.

C1 - Capacitor a óleo de 0,01 µF - 600VDC - 10%.

C2 - Capacitor a óleo de 0,1µF - 600VDC - 10%.

C3 - Capacitor variável de 30 – 410 pF - dupla seção.

L - Indutor com 80 espiras e derivações à metade e a um quarto - diâmetro de 9 mm

de fio 32 AWG - núcleo de ar.

Q1 - Transistor bipolar de germânio AF 115 ou de silício BF 199

02 - Alimente o circuito com uma tensão VCC = 12,0 VDC, retirados do auxiliar 01 no

painel frontal da bancada de trabalho ou de uma fonte de alimentação individu-

al.

03 - Considerando o capacitor variável, C3, em sua posição média, meça a freqüên-

cia de oscilação nos pontos A, B e C.

Freqüência em A = _______________________________

Freqüência em B = _______________________________

Freqüência em C = _______________________________

WANDER RODRIGUES 58

CEFET-MG

04 - Anote a forma de onda e amplitude de pico a pico nos pontos A, B e C.

0 t

Amplitude no ponto A = ____________________

0 t

Amplitude no Ponto B = ____________________

0 t

Amplitude no Ponto C = ____________________

05 - Feche totalmente as placas móveis sobre as fixas do capacitor variável, C3, o

que irá corresponder a uma posição igual a 0o (zero graus).

06 - Varie o capacitor variável, C3, com aberturas de 45o em 45o. Para cada posição

onde ocorrer oscilações, anote a freqüência e a amplitude de pico a pico do si-

nal obtido no ponto A.


CEFET-MG

Abertura de C3 Freqüência (kHz) Amplitude (Vpp)

0o

45o

90o

135o

180o

07 - Retorne o capacitor variável, C3, para o mesmo valor de freqüência do item de

número 03. Introduza o núcleo de ferrite1 no interior da bobina, L.

08 - Meça a freqüência de oscilação nos pontos A, B e C com o núcleo de ferrite no

interior da bobina, L.

Freqüência em A = _______________________________

Freqüência em B = _______________________________

Freqüência em C = _______________________________

09 - Anote a forma de onda e amplitude de pico a pico nos pontos A, B e C.

0 t


1 A ferrite é um composto de óxidos de ferro e de metais bivalentes e, as vezes, metais monovalentes cuja fórmula química geral é Me0.Fe2O3 sendo Me o símbolo do metal. Ela apresenta uma rede cris-talina cúbica. A ferrite níquel-zinco é expressa por mNi0.Fe2O3 + nZn0.Fe2O3 + pFeO.Fe2O3 onde m, n e p indicam a quantidade entre os componentes que desempenha um papel importante para obter as proprieda-des magnéticas para o material.

WANDER RODRIGUES 60

CEFET-MG

0 t


0 t


10 - Varie o capacitor variável, C3, com aberturas de 45o em 45º. Anote a freqüência

e a amplitude de pico a pico do sinal obtido no ponto A.


0o

45o

90o

135o

180o

11 - Varie a tensão de alimentação em ± 50%, observando a amplitude do sinal obti-

do no ponto A. Anote as observações verificadas.


CEFET-MG

12 - Organize um gráfico da abertura do capacitor versus freqüência e um outro da

abertura do capacitor versus amplitude para as duas condições: sem o núcleo

de ferrite e com ele introduzido na bobina L.

Sem o núcleo de ferrite Amplitude x abertura de C3

Freqüência x abertura de C3

Com o núcleo de ferrite Amplitude x abertura de C3

WANDER RODRIGUES 62

CEFET-MG




CEFET-MG


Nome: ____________________________________________ No: ___ Turma: ____

01 - O que identifica um oscilador Hartley dentre os outros circuitos osciladores que

utilizam circuitos LC?

02 - É possível a este circuito gerar um sinal com forma de onda quadrada ou trian-

gular? Explique.

03 - Este circuito gera um sinal senoidal de amplitude de pico a pico maior do que

24 V ? Explique.

WANDER RODRIGUES 64

CEFET-MG

04 - Quais as modificações observáveis com a:

Variação do capacitor C3?

Introdução do núcleo de ferrite na bobina L?

Variação da tensão de alimentação?


CEFET-MG

05 - Após a análise dos resultados práticos a que conclusões podemos chegar quan-

to aos objetivos desta prática?

06 - Divida o circuito oscilador Hartley em blocos mais simples. Identifique cada um

deles.

07 - Durante o processo de medida de freqüência neste circuito o que você pode ob-

servar quanto a estabilidade da freqüência gerada? Explique as causas.

WANDER RODRIGUES 66

CEFET-MG

08 - Caracterize os conceitos de estabilidade de freqüência e estabilidade de ampli-

tude para um circuito oscilador.

09 - Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito. Enfatize o aspecto

do início das oscilações e como elas são mantidas.

OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL OSCILADOR COLPITTS 67

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 4 TÍTULO: Osciladores de onda senoidal – oscilador Colpitts.

APLICAÇÃO: Em qualquer equipamento que nessecite de um sinal de amplitude e

freqüência variável, com geração de uma freqüência de valor elevado

e baixo termo de estabilidade de freqüência.

CIRCUITO PRÁTICO:

WANDER RODRIGUES 68

CEFET-MG


01 - Lista de material empregado e identificação dos pontos de interligação com os

equipamentos de medida.

R1 - Resistor de carvão de 1 MΩ - 10% - 1/8W

R2 - Resistor de carvão de 2,2 kΩ - 10% - 1/4W

R3 - Resistor de carvão de 10 kΩ - 5% - 1/8W


C1 - capacitor variável de 5 – 110 pF - miniatura

C2 - Capacitor stiroflex de 180 pF - 5%

C3 - Capacitor disco de cerâmica de 47 pF

C4 - Capacitor de poliester metalizado de 10 kpF - 10% - 250VDC




XRF - Choque de RF de 2,5 mH – 100 mA

L1 – 300 mm - núcleo de ferrite

Q1 - Transistor de efeito de campo de silício BF 245

02 - Antes de alimentar o circuito, faça a ligação entre os seguintes bornes:

• 3 ao 17 ou18, conectando C3 a gate;

• 5 ao 13, ou 14 ou15 conectando C2;

• 16 ao 8, ou 9, ou 10, ou 11, conectando R1 ao terra;

• 19 ao 8, ou 9, ou 10, ou 11, conectando C4 ao terra;

• conectar o capacitor variável, C1 entre os bornes 1,ou 2 ao 13, ou 14, ou 15.


CEFET-MG

03 - Alimentar o circuito com VDD = 10,0 VDC, retirando do auxiliar 01 no painel frontal

da bancada de trabalho ou de uma fonte de alimentação individual.

04 - Utilizando o freqüencímetro digital, ajuste a freqüência de operação do circuito

para 700 kHz, através da variação do valor do capacitor C1.

05 - Anote a forma de onda e a amplitude de pico a pico existente em cada um dos

pontos indicados: VA, VB, VC, VD, VE.

0 t


0 t


0 t


WANDER RODRIGUES 70

CEFET-MG

0 t

Amplitude no ponto D = ____________________

0 t

Amplitude no Ponto E = ____________________

06 - Varie a abertura do capacitor variável, C1, de 45o em 45o e anote os valores de

tensão de saída e freqüência para cada abertura do capacitor C1. O capacitor

totalmente fechado corresponde a 0o.


0o

45o

90o

135o

180o

07 - Organize um gráfico da freqüência em função da abertura do capacitor C1 e um

outro gráfico da tensão de saída em função da abertura do capacitor.C1.


CEFET-MG


Amplitude x abertura de C1

08 - Retorne a freqüência do oscilador Colpitts para seu valor inicial de 700 kHz. Uti-

lize o freqüencímetro digital para este ajuste.

09 - Varie a tensão VDD de alimentação em ± 50%. Houve alguma variação na fre-

qüência de operação? Se houve, quanto foi e porque ocorreu?

10 - Retire o capacitor C4, abrindo a conexão 19 ao 8, ou 9, ou 10, ou 11. O que o-

correu com o sinal de saída? Explique.

WANDER RODRIGUES 72

CEFET-MG

11 - Anote a forma de onda e a tensão de pico a pico existente no ponto VD do circui-

to.

0 t

Amplitude no ponto D = ____________________

12 - Qual a diferença entre este sinal e o verificado no mesmo ponto D no item de

número 05.

13 - Coloque o terminal de R1 que está ligado à massa em contato com o choque de

RF, interligando os bornes 16 ao 13, ou 14, ou 15. O que ocorreu com o sinal

de saída? Porque?


CEFET-MG

14 - Troque o capacitor C2 por um capacitor de 820 pF, capacitor C7, interligando os

bornes 6 ao 13, ou 14, ou 15. O que você observou no sinal de saída? Justifi-

que.

15 - Volte a colocar o capacitor C2 no lugar de C7, ligando os bornes 5 ao 13, ou 14,

ou 15. Coloque um capacitor de 820 pF, capacitor C6, no lugar de C3. Houve al-

guma variação no sinal de saída? Justifique.

16 - Volte a colocar o capacitor C3 no lugar de C6, ligando os bornes 3 ao 17, ou 18 e

mude o valor do resistor de carga R3 por R4, interligando os bornes 12 ao 20. O

que ocorreu com o sinal de saída? Justifique.

WANDER RODRIGUES 74

CEFET-MG



CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: ____ Turma: ____

01 - O que identifica um oscilador Colpitts dentre os outros circuitos osciladores que

utilizam circuito LC?

02- É possível a este circuito gerar um sinal com forma de onda triangular ou qua-

drada? Explique.

03 - A retirada do núcleo de ferrite da bobina L modifica o sinal de saída? Em quais

parâmetros? Justifique.

WANDER RODRIGUES 76

CEFET-MG

04- Divida o circuito oscilador Colpitts em blocos mais simples. Identifique cada um

deles, salientando os componentes utilizados no elo de realimentação.

05 - Qual a condição para que este circuito oscile espontaneamente?

06- Compare este circuito oscilador com o oscilador Hartley da prática anterior quan-

to ao parâmetro estabilidade de freqüência.


CEFET-MG

07 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito oscilador Colpitts.

WANDER RODRIGUES 78

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 5 TÍTULO: Osciladores de onda senoidal - oscilador a cristal.

APLICAÇÃO: Em equipamentos onde torna-se necessário um sinal de alta freqüên-

cia e com grande termo de estabilidade de freqüência.

CIRCUITO PRÁTICO:

OSCILADORES DE ONDA SENOIDAL– OSCILADOR A CRISTAL 79

CEFET-MG


01- Lista de material empregado e identificação dos pontos de interligação com os







R6 - Resistor de carvão de 680 Ω - 10% - 1/4W








XRF - Choque de RF de 2,5 mH - 100 mA

Q1 - Transistor bipolar de silício BF 185

Q2 - Transistor bipolar de silício BF 185

XTAL - Cristal de quartzo com fo = 3 582,056 kHz

WANDER RODRIGUES 80

CEFET-MG

01 a 04 - terminal de entrada de +VCC.

05 e 06 - terminais do cristal oscilador.

07 - terminal de base de Q1.

08 a 10 - terminal de entrada de –VCC ou terra.

11 a 13 - junção emissor de Q1 - capacitor C4.

14 a 16 - junção base de Q2 - capacitor C4.

17 e 18 - terminal do capacitor C5.

19 a 22 - terminal de saída de sinal do oscilador.

02 - Feche os jumpers J1, J2 e J3, conectando o cristal à base e a terra e o capacitor

C5 em terra.

03 - Alimente o circuito com uma tensão VCC = 12,0 VDC, retirado do auxiliar 01 no


al.

04 - Observe e anote a forma de onda de saída, medindo a amplitude de pico a pico

e a freqüência de operação do circuito.

0 t

Amplitude na saída, eo = ___________________

Freqüência na saída, eo = __________________

05 - Compare o valor medido de freqüência e o valor indicado no cristal oscilador uti-


CEFET-MG

lizado no circuito. Calcule a variação de freqüência real e em termos percentu-

ais.

Freqüência indicada = ________________________

Freqüência medida = _________________________

Diferença real = _____________________________

Diferença percentual = ________________________

06 - Observe e anote a forma de onda na base de Q2, medindo a amplitude de pico a

pico.

0 t

Amplitude na base de Q2= ___________________

07 - Retire o capacitor C5, abrindo jumper J3. Anote a forma de onda na base de Q2,

medindo a amplitude de pico a pico e a freqüência de oscilação do circuito.

0 t

Amplitude na base de Q2= _____________________

Freqüência na base de Q2 = ___________________

08 - Compare o sinal observado anteriormente com o sinal obtido após a retirada do

capacitor C5 do circuito. Anote as modificações verificadas. Justifique os resul-

WANDER RODRIGUES 82

CEFET-MG

tados.

09 - Recoloque o capacitor C5 e retire o cristal oscilador, abrindo os jumpers J1 e J2.

Observe e anote as modificações no sinal de saída justifique os resultados.

0 t

Amplitude de saída, eo = ____________________

Freqüência na saída, eo = ___________________

10 - Recoloque o cristal oscilador e associe a ele em série um capacitor variável de

5 a 110 pF. Meça as freqüência de operação do circuito para o máximo e o mí-

nimo valor de capacitância associada.


CEFET-MG

CMÁXIMO Freqüência na saída, eo = _________________________

CMÍNIMO Freqüência na saída, eo = _________________________


WANDER RODRIGUES 84

CEFET-MG


Nome: _____________________________________________ No ___ Turma: ____

01 - Trace o circuito equivalente do cristal oscilador. Identifique cada componente do

circuito equivalente traçado.

02 - Compare este oscilador com os osciladores anteriormente trabalhos em aula

prática. Identifique o elemento determinador da freqüência de operação. Qual

seu princípio de funcionamento? Justifique.


CEFET-MG

03 - Você verificou o efeito de colocar uma capacitância em série com o cristal osci-

lador. Qual a utilidade desta associação? Justifique tal procedimento.

04 - Você verificou a estabilidade de freqüência dos osciladores anteriormente traba-

lhados. Qual deles apresenta melhor estabilidade de freqüência? Como é pos-

sível determinar esta estabilidade de maneira prática e observável?

05 - Porque alguns cristais devem trabalhar em câmaras térmicas? Qual a diferença

entre os circuitos osciladores que trabalham com cristais a temperatura ambien-

te e os que utilizam câmara térmica?

WANDER RODRIGUES 86

CEFET-MG

06 - Escreva o que você compreende por estabilidade de freqüência e estabilidade

de amplitude de um circuito oscilador.

07 - O que significa dizer que o cristal trabalha em overtone?


CEFET-MG

08 - Cite as funções dos componentes abaixo relacionados no circuito oscilador a

cristal:

C1:

C2:

Q1:

Q2:

C5:

09 - Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito oscilador a cristal en-

fatizando o início das oscilações e do amplificador que segue este oscilador.

WANDER RODRIGUES 88

CEFET-MG

MULTIPLICADOR DE FREQÜÊNCIA 89

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 6 TÍTULO: Multiplicador de freqüência.

APLICAÇÃO: A partir de um cristal oscilador na faixa de freqüência de HF obtere-

mos sinais de radiofreqüência de maior freqüência e com a mesma

característica de estabilidade do cristal oscilador à partir da multipli-

cação de freqüência.

CIRCUITO PRÁTICO:

WANDER RODRIGUES 90

CEFET-MG






C1 - Capacitor disco de cerâmica de 1 kpF


C3 - Capacitor variável de dupla seção de 30 a 410 pF

XRF - Choque de RF de 2,5 mH – 100 mA

L1 - Indutor com núcleo de ar - 100 + 100 espiras de diâmetro 9 mm, fio esmaltado

32 AWG - enrolamento simples

Q1 - Transistor bipolar de germânio AC 187 ou de silício BF 185 ou BF 255A

01 a 03 - terminal de entrada de +VCC.

04 e 05 - terminal de entrada do sinal ei.

06 e 07 - terminal de base de Q1.

08 e 09 - terminal de coletor de Q1.

10 a 17 - terminal de entrada de –VCC ou terra.

18 e 19 - conexão C2 - L1, jumper J1 para conexão externa de C3.

20 a 22 - terminal de saída, eo.

02 - Faça a ligação do jumper J1 e J2 conectando o capacitor variável C3 ao circuito

tanque do multiplicador de freqüência. Observe e respeite o preferencial de ter-

ra do capacitor variável.


CEFET-MG

03 - Alimente o circuito com uma tensão VCC = 12,0 VDC retirado do auxiliar 01 no


al.

04 - Alimente o circuito na entrada ei com um sinal senoidal de freqüência igual a

120 kHz e amplitude de 15 V de pico a pico. Certifique que o ajuste da freqüên-

cia esteja o mais próximo possível do valor especificado para facilitar o desen-

volvimento prático.

05 - Observe e anote a forma de onda do sinal de entrada ei, anotando a freqüência

exata ajustada e a amplitude de pico a pico.

0 t

Amplitude de entrada, ei = ___________________ Freqüência na entrada, ei = __________________

06 - Observe o sinal de saída, eo. Varie o capacitor C3 e para cada freqüência múlti-

pla obtida, anote a forma de onda e a amplitude de pico á pico. Registre a fre-

qüência do sinal de saída.

0 t

WANDER RODRIGUES 92

CEFET-MG

Amplitude mínima de saída, eo = ______________ Amplitude máxima de saída, eo = ______________ Freqüência na saída, eo = ____________________ Número da harmônica = _____________________

0 t


0 t


0 t


CEFET-MG


07·- Utilizando o freqüencímetro digital, confirme o valor de freqüência para cada si-

nal de saída harmônica obtida da variação do capacitor variável C3.

Freqüência fundamental = _____________________________________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________

08 - Ajuste o capacitor variável C3 para obter na saída o menor valor de freqüência

harmônica.

09 - Introduza, gradativamente, o núcleo de ferrite no interior da bobina L1. Para

cada valor de freqüência harmônica obtida, anote a forma de onda e a amplitu-

de de pico á pico.

0 t


WANDER RODRIGUES 94

CEFET-MG

0 t

Amplitude mínima de saída, eo = ______________ Amplitude máxima de saída, eo = ______________ Freqüência na saída, eo = ____________________ Número da harmônica = ______________________

0 t

Amplitude mínima de saída, eo = ______________

Amplitude máxima de saída, eo = ______________

Freqüência na saída, eo = ____________________

Número da harmônica = _____________________

0 t


CEFET-MG

Amplitude mínima de saída, eo = _____________ Amplitude máxima de saída, eo = _____________ Freqüência na saída, eo = ___________________ Número da harmônica = _____________________

0 t

Amplitude mínima de saída, eo = _____________ Amplitude máxima de saída, eo = _____________ Freqüência na saída, eo = ___________________ Número da harmônica = ____________________

0 t

Amplitude mínima de saída, eo = _____________ Amplitude máxima de saída, eo = _____________ Freqüência na saída, eo = ___________________ Número da harmônica = ____________________

0 t

WANDER RODRIGUES 96

CEFET-MG


10 - Utilizando o freqüencímetro digital, confirme o valor de freqüência para cada sa-

ída harmônica pela variação no posicionamento do núcleo de ferrite no interior

de L1.

Freqüência fundamental = _____________________________________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________ Número da Harmônica: _____________ Freqüência = _______________________

11 - Com o sinal de entrada, ei, aplicado, meça as tensões de polarização do transis-

tor Q1.

VBE = _____________________________ VCE = _____________________________ VR2 = _____________________________

12 - Retire o sinal de entrada, ei, e meça as tensões de polarização do transistor Q1.

VBE = _____________________________ VCE = _____________________________ VR2 = _____________________________

13 - Calcule a corrente de coletor para as duas condições.

IC com sinal = ____________________________ IC sem sinal = ____________________________


CEFET-MG


WANDER RODRIGUES 98

CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: ____ Turma: ____

01 - Cite algumas situações onde se faz necessário o emprego do circuito multipli-

cador de freqüência em telecomunicações.

02 - Qual o princípio que rege o funcionamento do circuito multiplicador de freqüên-

cia?

03 - Qual é a região de operação do transistor Q1 no circuito multiplicador de fre-

qüência? Justifique.


CEFET-MG

04 - Qual é a função dos seguintes componentes no circuito multiplicador de fre-

qüência:

Q1:

C2:

C3 -L1:

XRF:

R2:

05 - Porque a amplitude dos sinais harmônicos de saída diminuem quando é sintoni-

zado uma freqüência harmônica de ordem maior?

WANDER RODRIGUES 100

CEFET-MG

06 - Quando introduzimos o núcleo de ferrite no interior da bobina L1, verificamos

uma redução na freqüência harmônica de saída mas uma grande amplitude é

verificada. Justifique este período.

07 - Determinar o desenvolvimento em série trigonométrica de Fourier para o sinal

da figura abaixo.


CEFET-MG

Continuação da Questão 07


CEFET-MG

08 - Para o exercício anterior, traçar os espectros de amplitude, fase e potência.


CEFET-MG

09 - Para um sinal retificado de meia onda, determinar o desenvolvimento em série

trigonométrica de Fourier.


CEFET-MG

10 - Traçar os espectros de amplitude, fase e potência para o exercício anterior.


CEFET-MG

11 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito multiplicador de fre-

qüência, dando ênfase ao efeito volante do circuito tanque utilizado neste circui-

to.


CEFET-MG



Prof. Wander Rodrigues - 3o e 4o Módulo de Eletrônica - 2003

EXPERIÊNCIA No 7 TÍTULO: Amplificador de radiofreqüência

APLICAÇÃO: Demonstrar a operação de um estágio amplificador de radiofreqüên-

cia em um transmissor de baixa potência.

Ajustar uma rede de acoplamento para o valor correto de carga refleti-

da e potência de saída na freqüência de operação.

Verificar o ângulo de condução menor que 180o do sinal de entrada de

um amplificador em classe C.

CIRCUITO PRÁTICO:

AMPLIFICADOR DE RADIOFREQÜÊNCIA 107

CEFET-MG




R1 - Resistor de carvão de 47 kΩ - 5% - 1/4 W.



R4 - Resistor de carvão de 100 Ω - 5% - 1/8 W.

R5 - Resistor de carvão de 4,7 kΩ - 5% - 1/8 W.



R8 - Resistor de carvão de 1,0 kΩ - 1/8 W.

C1 - Capacitor de poliester de 0,1µF - 10% - 250 VDC

C2 - Capacitor de poliester de 0,1 µF - 10% - 250 VDC

C3 - Capacitor de poliester metalizado de 0,01 µF - 10% - 250 VDC


C5 - Capacitor de disco de cerâmica de 390 pF

C6 - Capacitor de disco de cerâmica de 330 pF

L1 - Bobina de 215 µH ajustável através do posicionamento do núcleo de ferrite.

L2 - Bobina de 215 µH ajustável através do posicionamento do núcleo de ferrite.

Q1 - Transistor bipolar de silício 2N2219 ou 2N2219A

Q2 - Transistor bipolar de silício 2N2219 ou 2N2219A


CEFET-MG

21 e 22 - terminal de tensão de alimentação +VCC

20 - terminal de coletor de Q1

17 a 19 - terminal de entrada de sinal ei

16 - terminal de base de Q1

15 - terminal de emissor de Q1


09 a 13 - terminal de massa ou de –VCC

07 e 08 - terminal de coletor de Q2

05 e 06 - entrada da rede de acoplamento

04 - terminal da carga fantasma

02 e 03 - terminal de saída da rede de acoplamento

01 - terminal de entrada de sinal - ponto A

02 - Faça a ligação dos jumpers J1 e J2 de modo que a rede acoplamento e a carga

fantasma estejam acoplados respectivamente ao coletor do transistor Q2.

03 - Alimente o circuito com uma tensão VCC = 9,0 VDC, retirados do auxiliar 01 do


al.

04 - Utilizando o voltímetro eletrônico, meça as tensões de polarização abaixo com

referência ao ponto de terra.

VC1 = ______________ VB1 = ________________ VE1 = __________________ VC2 = ______________ VB2 = ________________ VE2 = __________________

05 - Através das medidas de tensão de polarização, identifique a condição de polari-

zação dos transistores. Justifique.


CEFET-MG

Q1

Q2

06 - Ajuste a sintonia fina de L1 e L2 para aproximadamente o centro de sua faixa de

sintonia. Utilize uma chave de sintonia não metálica para fazer todos os ajustes

na bobina.

07 - Ajuste o gerador de funções para um sinal de saída senoidal não modulado na

freqüência de 800 kHz e tensão de saída de 2,0 V de pico a pico.

08 - Com o osciloscópio conectado ao coletor de Q2 e utilizando a chave de sintonia,

ajuste a sintonia fina de L2 até que o osciloscópio indique amplitude máxima.

09 - Aumente a amplitude de saída do gerador de funções para 6,0 V de pico a pico.

Anote a forma de onda, freqüência e amplitude de pico a pico de entrada.

0 t

Amplitude de entrada, ei = _______________________ Freqüência na entrada, ei = ______________________

10 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência no co-

letor de Q2.


CEFET-MG

0 t

Amplitude no coletor Q2 = ___________________ Freqüência no coletor Q2 = __________________

11 - Observe a forma de onda na carga fantasma. Ajuste, cuidadosamente, a sinto-

nia de L1 até obter um sinal máximo. Apenas um ajuste secundário será neces-

sário.

12 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal na carga

fantasma.

0 t

Amplitude de saída, eo = _______________________ Freqüência de saída, eo = ______________________

13 - Com o valor de tensão medido na carga fantasma, calcule o valor da potência

média desenvolvida na mesma.

RE

P rmso

2

=

Po = ______________________ Po = ______________________


CEFET-MG

14 - Utilizando a expressão abaixo, determine o valor da carga fantasma refletida pa-

ra o coletor de Q2.

o

CCREFLETIDA P

VR

2

2

=

RREFLETIDA = _________________ RREFLETIDA = _________________

15 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico do sinal na base de

Q2.

0 t

Amplitude na base Q2 = ___________________ Freqüência na base Q2 = __________________

16 - Ajuste o osciloscópio de forma a obter uma forma de onda na base de Q2 seme-

lhante à da figura abaixo.

Figura - Forma de onda prevista na base de Q2.


CEFET-MG

17 - Meça os tempos off e on do transistor como indica a figura acima. tOFF = ______________________ tON = ______________________

18 - Calcule o período da forma de onda pela adição dos tempos ON e OFF medidos

acima.

ONOFFTOTAL ttt +=

tTOTAL = _____________________ tTOTAL = _____________________

19 - A partir de uma proporção entre o período e 360o, determine o ângulo de con-

dução do transistor.

θ = ________________________

θ = ________________________

20 - Desligue o jumper J1, desconectando a rede de acoplamento do amplificador de

radiofreqüência.

21 - Ligue o gerador de funções no ponto A da rede de acoplamento. Ajuste o gera-

dor de funções para um sinal de 800 kHz, 4,0 V de pico a pico sem modulação.

Ajuste a sintonia de L2 até obter no osciloscópio a máxima tensão no ponto B.

22 - Meça a tensão nos seguintes pontos:

Carga fantasma = ____________ Ponto B = ___________________


CEFET-MG



CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: ____ Turma: ____

01 - Sem sinal de entrada aplicado ao circuito, qual a situação em termos de condu-

ção dos transistores:

Q1

Q2

02 - Se uma polarização negativa for aplicada à base de Q2, descreva a operação do

circuito amplificador de radiofreqüência.

03 - Determine o valor da impedância:

a - vista pela carga fantasma, considerando que Ro do amplificador é de 1,0 kΩ.


CEFET-MG

b - vista pelo amplificador de radiofreqüência.

04 - Para o circuito prático, trace o diagrama elétrico do circuito sintonizado e calcule

a freqüência de ressonância ou freqüência de operação.

05 - Porque obtendo a máxima deflexão no item 08 do desenvolvimento prático, re-

sulta no ajuste correto do valor de L1?

06 - Com a operação de Q2 entre o corte e a saturação, a eficiência do circuito au-

menta ou decresce? Justifique.

07 - Observando a forma de onda do item 15 do desenvolvimento prático, explique

porque a alternância positiva aparece mais cortada?


CEFET-MG

08 - Qual o significado do surgimento dessa pequena tensão positiva que não é cor-

tada?

09 - Porque a alternância negativa da forma de onda do item 15 do desenvolvimento

prático não foi cortada?

10 - Baseado em suas medidas e cálculos, você pode afirmar que o transistor Q2 es-

tá operando em classe C? Justifique.


CEFET-MG

11 - Verificando uma tensão igual à metade do valor de entrada no ponto B e sendo

o valor de R8 = 1,0 kΩ, o que você pode afirmar sofre a impedância de entrada

da rede de casamento?

12 - Calcule a potência de entrada aplicada à rede de acoplamento e a potência en-

tregue à carga fantasma para o item 22 do desenvolvimento prático. Quais as

conclusões a que podemos chegar?


CEFET-MG

13 - Divida o circuito pratico em blocos mais simples, identificando cada um deles.

14 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito amplificador de radiofre-

qüência.

MODULADOR EM AMPLITUDE VALVULADO – MODULAÇÃO EM ALTO NÍVEL 119

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 8 TÍTULO: Modulador em amplitude valvulado – modulação em alto nível

APLICAÇÃO: Geração de um sinal modulado em amplitude em alto nível de potên-

cia para emprego na radiodifusão comercial.

Geração de um sinal AM – DSB – FC.


01 - Relação de material utilizado no circuito prático.





R5 - Resistor de fio 500 Ω - 10% - 5W

R6 - Resistor de carvão de 22kohms - 10% - 1/2W

C1 - Capacitor a óleo de 0,001 µF - 10% - 600 VDC

C2 - Capacitor a óleo 0,002 µF - 10% - 600 VDC

C3 - Capacitor de poliester metalizado de 1 µF – 400 VDC



C6 - Capacitor variável de dupla seção de 30 – 410 pF


CEFET-MG

CIRCUITO PRÁTICO:


CEFET-MG

C7 - Capacitor a óleo de 0,001µF - 10% - 600 VDC

C8 - Capacitor eletrolítico de 50 µF – 100 VDC



XRF1 - Choque de RF de 2,5 mH – 100 mA

XRF2 - Choque de RF de 2,5 mH – 100 mA

XAF - Choque de áudio de 5 H – 100 mA

L - 100 + 100 espiras de 9 mm, fio esmaltado # 32 AWG - núcleo de ar enrolamento

simples

V1 - Válvula pentodo EL84 ou 6BQ5

V2 - Válvula pentodo EL84 ou 6BQ5

02 - Alimente o circuito modulador em amplitude com as seguintes tensões, retiradas

da fonte de alimentação de alta tensão respeitando a seguinte seqüência de li-

gação: ECC = 18,0 VDC, Efil = 6,3 VCA, EBB = 200 VDC.

03 - Aplique o máximo sinal na entrada em, de freqüência igual a 1,0 kHz, senoidal,

sem que ocorra distorção na forma de onda de saída retirada no ponto e1.

04 - Anote a forma de onda de entrada, medindo a amplitude de pico a pico. Regis-

tre o valor da freqüência do sinal.

0 t


CEFET-MG

Amplitude de entrada, em = __________________ Freqüência de entrada, em = _________________

05 - Anote a forma de onda de saída de áudio, ponto e1. Meça a amplitude de pico a

pico e registre a freqüência de saída.

0 t

Amplitude de saída, e1= ____________________ Freqüência de saída, e1= ___________________

06 - Com as tensões medidas na entrada e na saída do circuito amplificador de au-

diofreqüência, calcule o ganho de tensão do circuito.

e1 = ________________________ em = ________________________

mv e

eA 1=

AV = ________________________ AV = ________________________

07 - Observe e anote a forma de onda na grade de controle em relação ao catodo do

amplificador de audiofreqüência, utilizando a função DC do osciloscópio. Meça

as tensões de pico a pico de cada componente.

0 t


CEFET-MG

Amplitude na grade de controle de V2= ________ Freqüência na grade de controle de V2 = _______

08 - Observe e anote a forma de onda no ponto A do circuito amplificador de audio-

freqüência, utilizando a função DC do osciloscópio. Meça as tensões de pico a

pico de cada componente.

0 t

Amplitude no ponto A = _____________________ Freqüência no ponto A = ____________________

09 - Retire o sinal de entrada em, sinal modulante, do amplificador de audiofreqüên-

cia.

10 - Aplique em sinal de 24,0 V de pico a pico e freqüência de 1,3 MHz, senoidal, na

entrada ec do circuito modulador e amplificador de radiofreqüência.

11 - Anote a forma de onda, freqüência e amplitude de pico a pico do sinal de entra-

da, ec.

0 t

Amplitude na entrada de portadora, ec = ______ Freqüência na entrada de portadora, ec = _____


CEFET-MG

12 - Ajuste a sintonia do circuito tanque circuito sintonizado de saída L - C6. A sinto-

nia ocorre quando o máximo sinal é obtido isto é, a impedância é máxima. Use

o osciloscópio para isto.

13 - Anote a forma de onda, freqüência e amplitude de pico a pico do sinal de saída,

eo.

0 t

Amplitude de saída, eo = ______________________ Freqüência na saída, eo = _____________________

14 - Com os valores de tensões de entrada, ec, e de saída do modulador e amplifi-

cador de radiofreqüência, eo, calcule o ganho de tensão do circuito.

eC = ________________________ eO = ________________________

c

oV e

eA =

AV = ________________________ AV = ________________________

15 - Aplique, simultaneamente, os sinais modulante, em, e portadora, ec, em suas

respectivas entradas com amplitude e freqüência e forma de onda já especifi-

cadas anteriormente.

16 - Observe e anote a forma de onda na saída, eo, do circuito modulador em ampli-

tude. Meça a amplitudes máxima e mínima de pico a pico.


CEFET-MG

0 t

Amplitude de saída modulada, eo = __________ Freqüência de saída modulada, eo = _________

17·- O sinal de saída, eo, apresenta modulação em amplitude Justifique sua respos-

ta.

18 - Utilizando a expressão do índice de modulação, ma, abaixo, calcule seu valor

para a condição do sinal de saída, eo, acima estabelecida.

min

min

EEEE

mmáx

máxa +

−=

ma = ________________________ ma = ________________________

19 - Aplique, simultaneamente, os sinais de saída do modulador eo, e do amplifica-

dor de audiofreqüência, e1, aos canais A e B do osciloscópio, utilizando o modo

de operação do osciloscópio ALT.


CEFET-MG

20 - Varie a amplitude do sinal modulante, em, para valores menores e, posterior-

mente, maiores do que o inicial, observando o sinal de saída, eo. Anote as mo-

dificações verificadas no sinal de saída, eo, sinal modulado em amplitude.

21 - Varie a freqüência do sinal de audiofreqüência, sinal modulante, em, abaixo e

acima do valor de 1,0 kHz, observando o sinal modulado, eo. Anote as modifi-

cações verificadas.

22 - Ajuste a amplitude do sinal de audiofreqüência, em, para obter os índices de

modulação abaixo. Anote a forma de onda para cada valor de índice de modu-

lação e suas amplitudes mínima e máxima.

ma em EMÁXIMO EMÍNIMO

0,0 0,5 1,0

> 1,0


CEFET-MG

ma = 0,0

0 t

Amplitude de saída modulada máxima, eo = __________ Amplitude de saída modulada mínima, eo = __________

ma = 0,5

0 t


ma = 1,0

0 t



CEFET-MG

ma > 1,0

0 t


23 - Faça a montagem para obter as figuras trapezoidais no osciloscópio.

24 - Varie a amplitude do sinal modulante, em, para obter os índices de modulação

abaixo. Para cada valor do índice de modulação, anote a figura trapezoidal cor-

respondente.

Figura trapezoidal para ma = 0,0

Base maior = ____________________________ Base menor = ___________________________


CEFET-MG





Figura trapezoidal para ma > 1,0


25 - Com os sinais modulante e portadora aplicados meça as tensões de polarização

das válvulas:


CEFET-MG

Válvula amplificadora de radiofreqüência e moduladora, V1.

Vg1 = ________________________ Vg2 = ________________________ Eb = _________________________ VR2 = ________________________ VR3 = ________________________

Válvula amplificadora de audiofreqüência, V2.

Vg1 = ________________________ Vg2 = ________________________ Eb = ________________________ Vk = _________________________ VR5 = ________________________ VR6 = ________________________

26 - Retire os sinais modulante e portadora. Meça as tensões de polarização.

Válvula amplificadora de radiofreqüência e moduladora, V1.

Vg1 = ________________________ Vg2 = ________________________ Eb = _________________________ VR2 = ________________________ VR3 = ________________________

Válvula amplificadora de audiofreqüência, V2.

Vg1 = ________________________ Vg2 = ________________________ Eb = ________________________ Vk = _________________________ VR5 = ________________________ VR6 = ________________________


CEFET-MG



CEFET-MG


Nome: __________________________________________No: _____Turma: _____

01 - Porque este tipo de modulador em amplitude deve ter um amplificador de sinal

modulante, amplificador de audiofreqüência?

02 - Utilizando as curvas características da válvula empregada, em anexo, determine

a região de operação de cada uma das válvulas.

03 - Se a válvula opera em classe C, esquematize um gráfico da corrente de placa

em função do tempo para cada condição: sem sinal modulante aplicado e com

sinal modulante aplicada.

Corrente de placa, IC, sem sinal modulante, em


CEFET-MG

Corrente de placa, IC, com sinal modulante, em

04 - A partir dos gráficos, anteriormente traçados, quem é o responsável pela obten-

ção de um sinal senoidal de saída, eo? Justifique sua resposta.

05 - Através das figuras trapezoidais, algumas informações podem ser obtidas sobre

o funcionamento do modulador em amplitude. Cite-as.

06 - Analisando o funcionamento do circuito modulador em amplitude, cite as fun-

ções dos seguintes componentes


CEFET-MG

R1:

R3:

C3:

XAF:

R5 - C8:

R2 - C9:

07 - Qual o processo de polarização empregado nas duas válvulas pentodo?

V1:


CEFET-MG

V2:

08 - Cite duas vantagens deste método de modulação em amplitude sobre os de-

mais métodos.

09 - Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito modulador em ampli-

tude em alto nível.


CEFET-MG


CEFET-MG

ANEXOS:


CEFET-MG


CEFET-MG

Figuras típicas para um sinal AM-DSB-FC


CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 9 TÍTULO: Modulador em amplitude transistorizado – modulação em baixo nível

APLICAÇÃO: Geração de um sinal modulado em amplitude do tipo A3 para utiliza-

ção em equipamentos de medição e geradores de sinais.

CIRCUITO PRÁTICO:

MODULADOR EM AMPLITUDE TRANSISTORIZADO – MODULAÇÃO EM BAIXO NÍVEL 141

CEFET-MG




R1 - Resistor de carvão de 1 MΩ - 5% - 1/4W




C2 - Capacitor eletrolítico de 22 µF - 20% - 25VDC



C5 - Capacitor eletrolítico de 22 µF - 20% - 25VDC

C6 - Capacitor variável de dupla seção de 30 – 430 pF

C7 - Capacitor styroflex de 56 pF

Q1 - Transistor de Efeito de Campo, canal N - BF 245A

L - Indutor de 100 espiras de diâmetro de 9 mm, núcleo de ferrite de fio esmaltado #

32 AWG, enrolamento simples

01 a 03 - terminal de entrada de sinal portadora, ec

04 a 06 - terminal de gate de Q1

07 a 09 - terminal de fonte de Q1

10 a 14 - terminal de massa ou de -VDD

15 a 17 - terminal de entrada de sinal modulante, em

18 e 19 - terminal de alimentação de +VDD e jumper J1


CEFET-MG

20 e 21 - terminal de saída de sinal modulado, eo

22 - terminal de dreno de Q1 - jumper J2

02 - Feche os jumpers J1 e J2, conectando o capacitor variável C6 externamente à

placa de circuito impresso, em paralelo ao indutor L. OBS: Os jumpers já es-tão fechados.

03 - Alimente o circuito com uma tensão VDD = 10,0 VDC retirando do auxiliar 01 no


al.

04 - Aplique um sinal de amplitude igual a 0,2 V de pico a pico, freqüência de 700

kHz, senoidal, sem modulação à entrada de sinal portadora, ec.

05 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal aplicado

a entrada de sinal portadora, ec.

0 t

Amplitude na entrada de portadora, ec = _______ Freqüência na entrada de portadora, ec = ______

06 - Ajuste o capacitor variável, C6, para obter o máximo sinal de saída, eo, quando

verifica-se que o circuito tanque está sintonizado.

07 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal de saída,

eo.


CEFET-MG

0 t

Amplitude de saída, eo = ___________________ Freqüência na saída, eo = __________________

08 - Com as tensões de entrada e de saída do circuito modulador, calcule o ganho

de tensão aplicado ao sinal de radiofreqüência, sinal portadora, ec.

ec = ________________________ eo = ________________________

c

ov eeA =

Av = ________________________ Av = ________________________

09 - Aplique, simultaneamente, um sinal de 1,0 V de amplitude de pico a pico, fre-

qüência de 1,0 kHz, senoidal à entrada de sinal modulante, em.

10 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal da entra-

da em, sinal modulante.

0 t

Amplitude do sinal modulante, em = __________ Freqüência do sinal modulante, em = _________


CEFET-MG

11 - Observe e anote a forma de onda, amplitudes de pico a pico mínima e máxima

e a freqüência do sinal de saída, eo.

0 t

Amplitude mínima da saída, eo = _____________ Amplitude máxima da saída, eo = _____________ Freqüência na saída, eo = ___________________

12 - Você observou através do sinal de saída, eo, um sinal modulado em amplitude?

Justifique sua resposta.

13 - Utilizando o canal B do osciloscópio, aplique, simultaneamente, os sinais modu-

lante, em, e modulado, eo, ao osciloscópio.

14 - Compare o sinal modulante, em, com o sinal modulado, eo, obtido na saída do

circuito modulador em amplitude. O sinal modulado apresenta-se com distor-

ções? Justifique.


CEFET-MG

15 - Varie a amplitude do sinal modulante, em, para obter os seguintes índices de

modulação abaixo especificados. Anote a forma de onda de saída, amplitudes

de pico a pico máxima e mínima do sinal de saída, eo, e a amplitude de pico a

pico do sinal modulante, em.

ma EMÁXIMO EMÍNIMO em 0,0

0,5

1,0

> 1,0

minmax

minmax

EEEE

ma +−

=

ma = 0

0 t



CEFET-MG

ma = 0,5

0 t


ma = 1,0

0 t


ma > 1,0

0 t



CEFET-MG

16 - Faça a montagem para obter as figuras trapezoidais no osciloscópio. Observe a

figura abaixo.

17 - Para cada valor de índice de modulação abaixo especificado, anote a figura tra-

pezoidal correspondente e as amplitudes de pico a pico de a‚ e b‚ para cada fi-

gura.

ma b a 0,0

0,5

1,0

> 1,0

ababma +

−=


CEFET-MG

Figura trapezoidal para ma = 0



Figura trapezoidal para ma > 1,0


CEFET-MG

18 - Para os valores de índice de modulação abaixo especificados, determine o valor

da constante do modulador, ka.

m

caa E

Emk =

Para ma = 0,5

ka = ________________________ ka = ________________________

Para ma = 1,0

ka = ________________________ ka = ________________________



CEFET-MG


Nome: _______________________________________ No: ______ Turma: ______

01 - Dê a função dos seguintes componentes do circuito modulador:

C2:

C3:

C5

L - C6:

R3:


CEFET-MG

R2:

02 - Comparando os sinais dos dois moduladores em amplitude utilizados em aula

prática, qual apresenta a maior potência de saída? Justifique.

03 - Qual dos dois moduladores em amplitude necessita de maior potência da fonte

de sinal modulante, em? Justifique.

04 - Qual dos dois circuitos moduladores em amplitude apresenta melhor linearida-

de? Como foi possível observar esta característica do modulador em amplitude

durante a execução da aula prática? Justifique.


CEFET-MG

05 - A constante de proporcionalidade, ka, do circuito modulador em amplitude per-

maneceu em um valor fixo quando variamos o índice de modulação, ma? Justi-

fique.

06 - Estabeleça uma comparação entre os dois métodos de geração de modulação

em amplitude, enfatizando as vantagens e desvantagens de cada um dos mé-

todos.

07 - Explique, resumidamente, o funcionamento do circuito modulador em amplitude

transistorizado em baixo nível de modulação.


CEFET-MG


CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 10 TÍTULO: Modulador balanceado

OBJETIVOS: Apresentação e utilização do CI LM - 1596 e/ou LM - 1496 - modula-

dor e demodulador balanceado.

Comprovação do balanceamento perfeito para eliminação total da

componente portadora do sinal de saída.

Geração de um sinal com dupla faixa lateral e portadora suprimida pa-

ra utilização em transmissores de AM-DSB-SC.

Utilização de um filtro cerâmico para a seleção da faixa lateral deseja-

da.

Geração de um sinal com faixa lateral única e portadora suprimida pa-

ra utilização em transmissores de AM-SSB.

CIRCUITOS PRÁTICOS:

Circuito 01 - Levantamento da característica do filtro.

MODULADOR BALANCEADO 155

CEFET-MG

Identificação dos pinos do CI LM - 1598 e/ou LM-1496.

Circuito interno do CI LM - 1598 e/ou LM - 1496


CEFET-MG

Circuito 2 - Modulador balanceado.




R1 - Resistor de carvão de 1 kΩ - 5% - 1/8W.

R2 - Resistor de carvão de 51 Ω- 5% - 1/8W.

R3 - Resistor de carvão de 51 Ω - 5% - 1/8W.



R6 - Resistor de carvão de 3,9 kΩ - 5% - 1/8W.



CEFET-MG






P1 - Potenciômetro de carvão linear de 10 kΩ.

C1 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1 µF - 250 VDC - 10%

C2 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1 µF - 250 VDC - 10%

C3 - Capacitor eletrolítico de 47 µF - 25 VDC - 20%

C4 - Capacitor eletrolítico de 47 µF - 25 VDC - 20%

CI - LM - 1596 ou LM - 1496.

Fill - Filtro cerâmico de 455 kHz.

08 a 10 - terminal de massa ou terra.

11 - terminal de entrada do filtro cerâmico.

12 - terminal de saída do filtro cerâmico.

13 - terminal de alimentação de +VCC.

14 e 15 - terminal de entrada de portadora, ec.

16 - terminal de saída invertida do sinal modulado, eo.

17 e 18 - terminal de alimentação de -VCC.

19 - terminal da chave S1.

20 e 21 - terminal de entrada de sinal modulante, em.

22 - terminal de saída do sinal modulado, eo.


CEFET-MG

02 - Faça a montagem do circuito prático para o levantamento das características do

filtro cerâmico.

03 - Aplique um sinal de amplitude constante e igual a 0,5 V de pico a pico à entrada

do circuito.

04 - Varie a freqüência do gerador, mantendo a tensão de entrada constante, se-

gundo a tabela abaixo. Anote os valores completando a tabela.

Freqüência ( kHz )

Tensão de saída ( V )

Atenuação ( dB )

420 425 430 435 440 445 450 455 460 465 470 475 480 485 490

05 - Calcule a atenuação aplicada pelo filtro cerâmico ao sinal de entrada, utilizando

a expressão abaixo. Complete a tabela.

( )( )( )

=

VeVe

Atenuaçãoi

odB log20

06 - Faça a montagem do circuito prático do modulador balanceado.


CEFET-MG

07 - Alimente o circuito com uma tensão +VCC = 12,0 VDC e -VCC = 8,0VDC retirado do

auxiliar 01 e 02, respectivamente, do painel frontal da bancada de trabalho ou

de duas fontes de alimentação individuais.

08 - Aplique um sinal de portadora de amplitude igual a 0,6 V de pico a pico, fre-

qüência de 450 kHz, senoidal, sem modulação, retirada do gerador principal à

entrada de portadora, ec.

09 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do sinal portadora

aplicado à entrada ec.

0 t

Amplitude na entrada de portadora, ec = ________ Freqüência na entrada de portadora, ec = _______

10 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência do si-

nal, eo.


CEFET-MG

0 t

Amplitude na saída, eo = ____________________ Freqüência na saída, eo = ___________________

11 - Observando o sinal de saída eo, feche a chave S1. Varie o potenciômetro, P1,

até obter o menor valor no sinal de saída, eo. Anote este valor.

eo = _____________________________

12 - Com o potenciômetro ajustado, ajuste o gerador secundário para um sinal mo-

dulante de amplitude igual a 0,6 V de pico a pico, freqüência de 5,0 kHz, senoi-

dal.

13 - Aplique o sinal do gerador secundário à entrada de sinal modulante, em, e anote

a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência.

0 t

Amplitude na entrada modulante, em = _______ Freqüência na entrada modulante, em = ______


nal de saída, eo.


CEFET-MG

0 t

Amplitude na saída, eo = ___________________ Freqüência na saída, eo = ___________________

15 - O sinal observado no item anterior apresenta modulação em amplitude? Obser-

va-se uma atenuação da portadora neste sinal? Justifique.

16 - Ligue na saída do modulador balanceado, eo, a entrada do filtro cerâmico.

17 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência do sinal de saí-

da do filtro cerâmico.

0 t

Amplitude na saída do filtro = _____________ Freqüência na saída do filtro = ____________


CEFET-MG

18 - O sinal de saída do filtro cerâmico caracteriza um sinal modulado em amplitude

com faixa lateral única? Justifique.



CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: ____ Turma: ____

01 - Utilizando um papel semi logarítmico, trace a curva de atenuação versus fre-

qüência levantada no item 04 do desenvolvimento prático.


CEFET-MG

02 - O circuito apresenta atenuação aceitável na componente portadora de forma a

considerá-la suprimida? Qual é este nível?

03 - O que representa o ajuste feito no potenciômetro, P1, no item 11 do desenvolvi-

mento prático?

04 - A partir da curva característica do filtro cerâmico plotado no item 04 deste ques-

tionário, qual o tipo de acoplamento caracterizado neste filtro? Justifique.

05 - Cite as vantagens deste tipo de modulador para obter um sinal de AM-SSB.


CEFET-MG

06 - Cite as desvantagens deste tipo de modulador para obter um sinal de AM-SSB.

07 - Trace o diagrama de blocos para um transmissor de AM - SSB utilizando o mé-

todo do filtro.

08 - Qual a necessidade da utilização:

do conversor balanceado:

dos amplificadores lineares:


CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 11 TÍTULO: Modulador em freqüência a diodo varicap

APLICAÇÃO: Geração de um sinal modulado em freqüência, empregando um osci-

lador de freqüência variável e um diodo varicap, para utilização em

transmissores de freqüência modulada, FM.

CIRCUITO PRÁTICO:

MODULADOR EM FREQÜÊNCIA A DIODO VARICAP 167

CEFET-MG











C2 - Capacitor de poliester metalizado de 220 kpF -10% - 230VDC

C3 - Capacitor disco de cerâmica de 220 kpF - 10% - 230VDC

C4 - Capacitor disco de cerâmica 100 pF

C5 - Capacitor disco de cerâmica 1 kpF

C6 - Capacitor disco de cerâmica de 4,7 kpF

C7 - Capacitor eletrolítico de 2,2 µF - 10% - 63VDC

Q1 - Transistor bipolar de silício 2N 2219

D1 - Diodo Varicap BA - 102

L - Indutor de 100 + 100 espiras de diâmetro 9 mm # 32AWG núcleo de ferrite

01 a 03 - Terminal de alimentação de +VCC.

04 e 05 - terminal do jumper J1.

06 e 07 - terminal do jumper J1.


CEFET-MG

08 a 14 - terminal de massa ou –VCC e +VD.

15 a 17 - terminal de saída de sinal modulado, eo.

18 e 19 - terminal de alimentação de –VD.

20 a 22 - terminal de entrada de sinal modulante, em.

02 - Alimente o circuito oscilador com uma tensão VCC = 12,0 VDC retirado do auxiliar

01 do painel frontal da bancada de trabalho ou de uma fonte de alimentação in-

dividual.

03 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência de

operação do circuito oscilador.

0 t

Amplitude na saída, eo = ___________________ Freqüência na saída, eo = __________________

04 - Com os valores de freqüência de operação e capacitância utilizada no circuito

tanque, calcule o valor da indutância utilizada no circuito tanque.

54

54

CCCxC

Ceq +=

Ceq = ________________________ Ceq = ________________________

( ) eqCxfxxL 22

1π

=

L = _________________________ L = _________________________


CEFET-MG

05 - Feche o jumper J1, conectando o diodo varicap ao circuito tanque do oscilador.

Alimente o circuito modulador com uma tensão de VD = 4,0 VDC, retirados do

auxiliar 02 ou de uma fonte de alimentação individual.

06 - Observe e anote a forma de onda de saída do circuito oscilador, eo, a amplitude

de pico a pico e a freqüência do sinal.

0 t


07 - Com os valores de freqüência, indutância e capacitância, calcule o valor da ca-

pacitância do diodo varicap.

( ) LfxxCTOTAL 22

1π

=

CTOTAL = _____________________ CTOTAL = _____________________

eqTOTALDIODO CCC −=

CDIODO = ______________________ CDIODO = ______________________

08 - Varie a tensão de polarização do diodo varicap segundo a tabela abaixo. Para

cada valor de tensão de polarização anote a amplitude de pico a pico e a fre-

qüência do sinal do circuito oscilador, preenchendo a tabela.


CEFET-MG

VD ( V ) f ( kHz ) E ( Vpp ) CTOTAL ( pF ) CDIODO ( pF ) δ (kHz ) - 8,0 - 7,o - 6,0 - 5,0 - 4,0 0 - 3,0 -2,0 - 1,0 0,0

09 - Utilizando a equação do item 07, calcule a capacitância total e a capacitância do

diodo varicap, completando a tabela acima.

10 - Calcule o desvio de freqüência do circuito oscilador para cada valor da tensão

de polarização do diodo, complementando a tabela acima. Utilize o valor de fre-

qüência para a tensão da polarização de VD = - 4,0 VDC como o valor de fre-

qüência média ou freqüência central do circuito. Isto é, para a freqüência a ten-

são de polarização VD = - 4,0 VDC o desvio de freqüência será nulo.

11 - Organize um gráfico do desvio de freqüência versus a tensão de polarização do

diodo varicap e um outro gráfico da capacitância do diodo varicap versus tensão

de polarização do diodo.

Desvio de freqüência X tensão de polarização


CEFET-MG

Capacitância do diodo X tensão de polarização

12 - Ajuste a polarização do diodo varicap para VD = - 4,0 VDC. Aplique um sinal de

6,0 V de pico a pico e freqüência de 100 Hz, senoidal, na entrada de sinal mo-

dulante, em.


nal na entrada do sinal modulante, em.

0 t

Amplitude na entrada modulante, em = ________ Freqüência na entrada modulante, em = _______


nal de saída do circuito modulador.

0 t


CEFET-MG


15 - O sinal de saída do circuito modulador apresenta-se modulado em freqüência?

Justifique.

16 - Qual o desvio de freqüência provocado no sinal portadora pelo sinal modulante?

Calcule o índice de modulação.



CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: ____ Turma: ____

01 - Divida o circuito modulador em freqüência da aula prática em blocos, identifi-

cando cada um dos blocos componentes.

02 - Qual o tipo de oscilador de freqüência variável utilizado neste circuito modulador

de reatância? Justifique.

03 - No circuito modulador de reatância utilizado, quem determina a freqüência de

operação ou freqüência média ou freqüência central do circuito modulador?


CEFET-MG

04 - Dê a função dos seguintes componentes do circuito modulador de reatância:

C4 e C5:

C6:

R5:

C7

D1

05 - Um circuito oscilador controlado a cristal poderia ser utilizado neste circuito mo-

dulador em freqüência? Justifique.


CEFET-MG

06 - Cite os circuitos utilizados para aumentar a freqüência de operação ou freqüên-

cia média do sinal de freqüência modulada obtido na saída do modulador de re-

atância.

07 - Cite os circuitos utilizados para aumentar o desvio de freqüência do sinal de fre-

qüência modulada obtido na saída do modulador de reatância.

08 - Qual a aplicação mais direta do diodo varicap?


CEFET-MG

09 - Quais os componentes a três terminais que poderiam substituir em termos de

executar a mesma função do diodo varicap neste circuito modulador de reatân-

cia?

10 - Qual a vantagem de utilizar um modulador de reatância a três terminais sobre a

utilização do diodo varicap?

11 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do diodo varicap quando polarizado

reversamente.


CEFET-MG

12 - Descreva, resumidamente, o funcionamento deste circuito modulador em fre-

qüência.


CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 12 TÍTULO: Conversor de freqüência em audiofreqüência

APLICAÇÃO: Utilizado para obter um batimento de freqüência entre dois sinais de

radiofreqüência, resultando na freqüência diferença ou na freqüência

soma. Obtenção da freqüência intermediária, F.I.

CIRCUITO PRÁTICO:

CONVERSOR DE FREQÜÊNCIA EM AUDIOFREQÜÊNCIA 179

CEFET-MG









R6 - Resistor de carvão de 2,7 kΩ - 5% - 1/4






Q1 - Transistor bipolar de silício BC 548C

01 e 02 - terminal de entrada de sinal e1.

03 e 04 - terminal de entrada de sinal e2.


07 a 14 - terminal de massa ou de –VCC.

15 e 16 - terminal de emissor de Q1.



CEFET-MG

19 e 20 - terminal de saída de sinal eo.

21 e 22 - terminal de alimentação de +VCC.

02 - Alimente o circuito conversor de freqüência com uma tensão VCC = 12,0 VDC, re-

tirando do auxiliar 01 no painel frontal da bancada de trabalho ou de uma fonte

de alimentação individual.

03 - Aplique um sinal de 0,2 V de pico a pico, freqüência de 600 kHz, senoidal, sem

modulação à entrada e1. Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a

freqüência utilizada.

0 t

Amplitude na entrada, e1 = ___________________ Freqüência na entrada, e1 = __________________

04 - Aplique um sinal de 0,2 V de pico a pico, freqüência de 599 kHz, senoidal, sem

modulação à entrada e2. Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a

freqüência utilizada.

0 t

Amplitude na entrada, e2 = ___________________ Freqüência na entrada, e2 = __________________


CEFET-MG

05 - Observe e anote a forma de onda no coletor de Q1, medindo a amplitude de pico

a pico e a freqüência.

0 t

Amplitude na coletor de Q1, VC1 = ____________ Freqüência no coletor de Q1, VC1 = ___________

06 - Meça a freqüência do sinal envoltória no coletor de Q1, utilizando o osciloscópio.

Utilize o processo de comparação entre os sinais de saída e o de coletor de Q1.

Freqüência envoltória eo: __________________

07 - Meça a freqüência da portadora do sinal no coletor de Q1, utilizando o oscilos-

cópio.

Freqüência portadora = ___________________

08 - Observe e anote a forma de onda obtida no sinal de saída, eo, medindo a ampli-

tude de pico a pico e a freqüência.

0 t

Amplitude na saída, e0 = ___________________ Freqüência na saída, e0 = __________________


CEFET-MG

09 - Varie a freqüência do sinal de entrada, e2, vagarosamente, até obter um sinal

de saída igual a zero. Anote as observações verificadas no sinal de saída eo,

durante a variação de freqüência.

10 - Para a condição de sinal de saída, eo igual a zero, meça as freqüências dos

sinais de entrada, e1 e e2. Compare os valores medidos.

Freqüência de e1 = _______________________ Freqüência de e2 = _______________________

11 - Para a condição de freqüência do sinal e1 igual a freqüência de e2, observe e

anote a forma de onda no coletor de Q1, medindo a freqüência e a amplitude de

pico a pico deste sinal.

0 t

Amplitude na coletor de Q1, VC1 = ____________ Freqüência no coletor de Q1, VC1 = ___________


CEFET-MG



CEFET-MG


Nome: _________________________________________ No: _____ Turma: _____

01 - As freqüências medidas nos itens 06 e 07·do desenvolvimento prático corres-

pondem a freqüência diferença e a freqüência média entre as freqüências de

entrada? Justifique.

02 - Quando houve um batimento nulo no sinal de saída, eo, quais as freqüências

verificadas em:

Coletor de Q1 = _______________ Saída, eo = ___________________ Entrada e1 = __________________ Entrada e2 = __________________

03 - Verifica-se uma onda modulada em amplitude no coletor de Q1 quando as fre-

qüências de entrada são iguais? Explique.


CEFET-MG

04 - Qual o procedimento para obtermos um conversor de freqüência em HF a partir

deste circuito?

05 - Cite algumas aplicações deste tipo de circuito em receptores de rádio.

06 - Divida este circuito prático em blocos mais simples para a compreensão. Identi-

fique cada um dos blocos.


CEFET-MG

07 - Explique, resumidamente, o funcionamento deste conversor de freqüência em

audiofreqüência.

AMPLIFICADOR DE FREQÜÊNCIA INTERMEDIÁRIA E DETECTOR 187

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 13 TÍTULO: Amplificador de freqüência intermediária e detector

OBJETIVOS: Verificar a seleção de freqüência intermediária, freqüência diferença

obtida na saída de um conversor de freqüência.

Comprovar a amplificação e a atuação do controle automático de ga-

nho no amplificador de F.I.

Determinação através de medidas, os parâmetros de um amplificador

seletivo.

CIRCUITO PRÁTICO:


CEFET-MG


CEFET-MG












R9 - Resistor de carvão de 1 kΩ - 5% -0 1/4W.

C1 - Capacitor eletrolítico de 47 µF - 40 VDC.

C2 - Capacitor de poliester metalizado de 8200 pF - 400 VDC.

C3 - Capacitor disco de cerâmica de 100 pF.




D1 - Diodo ponta de contato de germânio OA 90.

Q1 - Transistor bipolar de silício - BF 494C.

Q2 - Transistor bipolar de silício - BF 495C .

TR1 - Primeiro transformador de F1 - 455 kHz - amarelo.

TR2 - Segundo transformador de FI - 455 kHz - branco.


CEFET-MG

TR3 - Terceiro transformador de FI - 455 kHz - preto.


03 e 04 - terminal de saída de áudio, eo.

05 e 06 - terminal de saída de CAG.

07 - terminal de emissor de Q2.

08 - terminal de base de Q2.

09 a 12 - terminal de terra ou de –VCC.



16 e 17 - terminal de aplicação de CAG.



21 e 22 - terminal de alimentação, +VCC.

02 - Feche o jumper J1, ligando o terminal de saída de CAG ao terminal de aplicação

de CAG.



al.

04 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para a especificação a seguir: função AM

externo, amplitude modulada de 0,2 V de pico a pico, senoidal, freqüência por-

tadora de 455 kHz, freqüência modulante de 1,0 kHz, senoidal, índice de modu-

lação de ± 50%.


CEFET-MG

05 - Aplique o sinal de saída do gerador de radiofreqüência à entrada ei do amplifi-

cador de freqüência intermediária. Anote a forma de onda, a amplitude de pico

a pico e a freqüência do sinal de entrada.

0 t

Amplitude na entrada, ei = __________________ Freqüência na entrada, ei = _________________

06 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência nos seguintes

pontos do circuito

0 t

Amplitude no primário de TR1 = _____________ Freqüência no primário de TR1 = ____________

0 t

Amplitude no secundário de TR1 = ___________ Freqüência no secundário de TR1 = __________


CEFET-MG

0 t

Amplitude no coletor de Q1 = _______________ Freqüência no coletor de Q1 = ______________

0 t

Amplitude na base de Q2 = _________________ Freqüência na base de Q2 = ________________

0 t

Amplitude no coletor de Q2 = _______________ Freqüência no coletor de Q2 = ______________

0 t


CEFET-MG

Amplitude no secundário de TR3 = ___________ Freqüência no secundário de TR3 = __________

0 t

Amplitude na saída de CAG = ___________ Freqüência na saída de CAG = __________

0 t

Amplitude na saída de áudio, eo = ___________ Freqüência na saída de áudio eo = __________

07 - A partir das tensões medidas anteriormente, determine o ganho por estágio e o

ganho global do amplificador de freqüência intermediária.

AV1 = ________________________ AV1 = ________________________ AV2 = ________________________ AV2 = ________________________ AVt = ________________________ AVt = ________________________

08 - Varie a freqüência da portadora acima e abaixo de seu valor de 455 kHz para

determinar as freqüências de meia potência. Lembre que o índice de modula-


CEFET-MG

ção deve permanecer constante e que e f12 = 0,707 x eo em fo para ei constan-

te.

f1 = _________________________ f2 = _________________________

09 - A partir dos valores medidos no item anterior, calcule a largura de faixa, Bw, e o

fator de mérito do circuito amplificador de freqüência intermediária.

Bw = f2 - f1 [ Hz ] Bw = ________________________

w

o

Bf

Q =

Q = _________________________

10 - Varie a freqüência do gerador de radiofreqüência para seu valor inicial de 455

kHz.

11 - Varie a amplitude de saída do gerador de radiofreqüência a partir de zero até a

amplitude máxima, anotando a amplitude de entrada do circuito, ei, a amplitude

de saída de audiofreqüência, eo e a tensão aplicada a entrada de CAG.

ei (v) eo (V) eCAG (V)

12 - A partir das medidas realizadas no item anterior, quais as conclusões a serem

observadas?


CEFET-MG

13 - Abra o jumper J1 e varia a amplitude de saída do gerador de radiofreqüência a

partir de zero até a amplitude máxima, verificando a amplitude de entrada do

circuito, ei, a amplitude de saída de audiofreqüência, eo e a tensão aplicada à

entrada de CAG. Ao desligar o jumper J1, ligue o terminal do resistor de base de

Q1 à massa.

ei (V) eo (V) eCAG (V)

14 - A partir da observação realizada no item anterior, quais as conclusões a serem

observadas?


CEFET-MG



CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: ____ Turma: ____

01 - No circuito amplificador de F.I., quem determina a freqüência de ressonância?

Como podemos ajustá-lo?

02 - Qual a função do conjunto D1 - C5 - R9 - C6 neste circuito? Ele faz parte do am-

plificador de F.I.?

03 - Através da análise dos resultados obtidos nos itens 11 e 13 do desenvolvimento

prático, qual a função da tensão obtida logo após o diodo D1?


CEFET-MG

04 - A realimentação feita no transistor Q1 controla efetivamente o ganho global do

amplificador de F.I.? Justifique.

05 - O fator de mérito e a largura de faixa determinada para este circuito satisfazem

as necessidades de um amplificador de F.I. para sinais modulados em amplitu-

de? Justifique.

06 - Descreva, resumidamente, a atuação da realimentação feita no transistor Q1.

Cite situações em que é necessária sua atuação.


CEFET-MG

07 - Descreva, resumidamente, o funcionamento deste amplificador de F.I. enfati-

zando a ação do CAG para variações de amplitude de entrada e a obtenção do

sinal de informação ou de audiofreqüência.


CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 14 TÍTUILO: Detector a diodo e controle automático de ganho

APLICAÇÃO: Obter um sinal de baixa freqüência, sinal modulante, a partir das vari-

ações de amplitude do sinal modulado em amplitude e um nível DC

para controle automático de ganho, CAG.

CIRCUITO PRÁTICO:

DETECTOR A DIODO E CONTROLE AUTOMATICO DE GANHO 201

CEFET-MG





R2 - Resistor de carvão de 470 kΩ - 5% - 1/8W - carbono

P1 - Potenciômetro logarítmico de carvão de 470 kΩ

C1 - Capacitor de poliester metalizado de 15 kpF - 10% - 600 VDC


C3 - Capacitor eletrolítico de 4,7 µF - 63 VDC

C4 - Capacitor eletrolítico de 10 µF - 25VDC

D1 - Diodo ponta de contato de germânio - OA90

XRF - Choque de radiofreqüência de 2,5 mH - 100 mA

01 a 03 - ponto 03 do circuito prático

04 a 06 - terminal de entrada de sinal modulado, ei

07 a 09 - ponto 02 do circuito prático

10 a 14 - terminal de terra ou massa

15 a 18 - terminal do jumper J1 - conexão com P1

19 a 22 - terminal de saída de CAG

02 - Ajuste o gerador de funções para a especificação a seguir: freqüência da porta-

dora de 455kHz, freqüência do sinal modulante de 1,0kHz, função AM interno,

amplitude de saída modulada de 1,0 V de pico a pico, índice de modulação i-

gual a ± 50%.


CEFET-MG

03 - Feche os jumpers J1 e J2, conectando o potenciômetro P1 externo à placa de

circuito impresso no painel, à saída de C2 e o ponto de terra ou massa.

04 - Aplique a saída do gerador de radiofreqüência à entrada do circuito detector a

diodo. Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência do sinal

de entrada.

0 t

Amplitude máxima na entrada, ei = __________ Amplitude minima na entrada, ei = ___________ Freqüência na entrada, ei = ________________

05 - Utilizando a função CC ou DC do osciloscópio, anote a forma de onda, amplitu-

de de pico a pico dos sinais nos pontos 2, 3, 4 e 5 indicados no circuito prático.

0 t

Amplitude DC no ponto 2 = _________________ Amplitude AC no ponto 2 = _________________

0 t


CEFET-MG


0 t


0 t


06 - Foram previstos os sinais obtidos nos pontos acima referidos? Justifique cada

forma de onda do item anterior.


CEFET-MG

07 - Observando o sinal no ponto 4, varie a amplitude do sinal modulante e, posteri-

ormente, a sua freqüência. Anote as ocorrências verificadas em cada uma das

situações.

08 - Das anotações do item anterior a que conclusão pode-se chegar a respeito do

sinal no ponto 4?

09 - Repita o procedimento do item 07 observando o sinal no ponto 5 do circuito

prático. Anote as ocorrências verificadas em cada uma das situações.


CEFET-MG


sinal no ponto 5?

11 - Observando sinal no ponto 4, varie a amplitude do sinal modulado. Anote as

ocorrências verificadas.


sinal no ponto 5?


CEFET-MG

13 - Repita o procedimento do item 9, observando o sinal no ponto 5 do circuito prá-

tico. Anote as ocorrências verificadas.


sinal no ponto 5?

15 - Varie o índice de modulação para seu valor máximo sem que o sinal de saída

no ponto 4 apresente distorção. Se necessário, varie a freqüência modulante

para obter um sinal sem distorção.

16 - Determine o índice de modulação máximo aplicável ao circuito detector e em

que freqüência modulante ele ocorre.

a = __________________________ b = __________________________

ababma +

−=

ma = _________________________ Freqüência = __________________


CEFET-MG

17 - Observando o ajuste acima, utilizando um voltímetro, meça a tensão no ponto 5

do circuito prático.

Tensão DC no ponto 5 = ________



CEFET-MG

Questionário da Exp. No 14:

Nome: __________________________________________ No: _____ Turma: _____

01 - Quais os tipos de distorções que podem ocorrer em um detector a diodo? Quais

são suas causas?

02 - O que significa o índice de modulação máximo aplicável ao detector a diodo?

Porque ele é maior do que o valor de ma do transmissor?

03 - Com relação ao circuito prático, quais serão as observações a serem feitas se

ocorrer:

C1 entrar em curto


CEFET-MG

C2 entrar em curto

C3 entrar em curto

Inverter a posição de D1

XRF abrir

04 - Justifique suas respostas nos itens 07 e 08 utilizando o circuito teórico.


CEFET-MG

05 - O que representa o sinal obtido no ponto 5?

06 - Em quais estágios do receptor o sinal do ponto 5 deve alimentar?

07 - Qual sua atuação nestes estágios?

08 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito detector a diodo, enfati-

zando o controle automático de ganho com ação de retardo.


CEFET-MG


CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 15 TÍTULO: Limitador de amplitude para sinais de freqüência modulada.

APLICAÇÃO: Obtenção de um sinal sem variações de amplitude provocadas pelo

ruído em um sinal modulado em freqüência para receptores de FM.

Plotar a curva de resposta de um limitador em amplitude utilizando o

princípio da polarização próximo à saturação.

CIRCUITO PRÁTICO:

LIMITADOR DE AMPLITUDE PARA SINAIS DE FREQÜÊNCIA MODULADA 213

CEFET-MG







R4 - Resistor de carvão de 680 Ω- 5% - 1/8W















C7 - Capacitor de poliester metalizado de 10kpF - 10% - 250 VDC

C8 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1uF - 10% - 250 VDC


CEFET-MG

C9 - Capacitor de poliester metalizado de 0,1uF - 10% - 250 VDC

Q1 - Transistor bipolar de germânio AC 187 ou de silício BC 548





03 e 04 - terminal de entrada de sinal, ei



07 a 13 - terminal de terra ou massa ou –VCC




17 e 18 - terminal de saída de sinal, eo



21 e 22 - terminal de alimentação de +VCC

02 - Alimente o circuito com uma tensão de VCC = 12,0 VDC, retirado do auxiliar 01 no


al.

03 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para a especificação a seguir: função OFF,

freqüência de 455 kHz, amplitude de saída de 1,0 V de pico a pico.


CEFET-MG

04 - Aplique o sinal do gerador de radiofreqüência à entrada do circuito limitador de

amplitude. Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência do

sinal.

0 t


05 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e freqüência nos

pontos relacionados

0 t

Amplitude na base de Q1, VB1 = ____________ Freqüência na base de Q1, VB1 = ___________

0 t

Amplitude no coletor de Q1, VC1 = ____________ Freqüência no coletor de Q1, VC1 = ___________


CEFET-MG

0 t


0 t


0 t


0 t


CEFET-MG


0 t


06 - Utilizando o osciloscópio de duplo traço, relacione o ângulo de defasagem entre

o sinal de entrada e o sinal de saída. Observe a defasagem ocorrida em cada

transistor.

07 - Varie a tensão de saída do gerador de radiofreqüência segundo a tabela a se-

guir. Meça as tensões de entrada, ei, e de saída do circuito, eo.

ei (mV) eo (V) ei (V) eo (V) 20 1 40 2 80 4 100 6 150 8 200 10 500 12


CEFET-MG

08 - A partir dos dados obtidos acima, este circuito apresenta limitação em amplitude

eficiente, comprovada na prática? Justifique.

09 - Determine os pontos inicial e final da característica de resposta de limitação do

circuito.

Ponto inicial: ei = _______________________ eo = _______________________

Ponto final: ei = ________________________ eo = ________________________

10 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para a especificação a seguir função AM

interno, freqüência modulante de 1,0 kHz, freqüência da portadora de 455 kHz,

amplitude de saída de 0,2 V de pico a pico, índice de modulação de ± 50%.

11 - Aplique a saída do gerador de radiofreqüência à entrada do circuito limitador de

amplitude.


nal de entrada do circuito.


CEFET-MG

0 t

Amplitude máxima na entrada modulada, ei = _________ Amplitude mínima na entrada modulada, ei = _________ Freqüência na entrada modulada, ei = ______________

13 - Anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência nos pontos rela-

cionados

0 t


0 t

Amplitude no coletor de Q1, VC1 = ____________ Freqüência na coletor de Q1, VC1 = ___________


CEFET-MG

0 t


0 t


0 t


14 - Varie a amplitude do sinal modulado de saída do gerador de radiofreqüência,

mantendo o mesmo valor de índice de modulação, observando o sinal de saída

do circuito, eo. Anote os fatos verificados e retorne a amplitude a seu valor inici-

al, posteriormente.


CEFET-MG

15 - Varie a amplitude do sinal modulante, isto é, varie o índice de modulação do si-

nal modulado aplicado, observando o sinal de saída do circuito. Anote os fatos

verificados.

16 - Com o sinal de entrada de forma a apresentar a ação de limitação em amplitu-

de, meça as tensões de polarização preenchendo a tabela abaixo:

VCE VBE VRB1 VRB2 VRC VRE Q1 Q2 Q3

17 - Retire o sinal de entrada. Meça as tensões de polarização preenchendo a tabela

a seguir:

VCE VBE VRB1 VRB2 VRC VRE Q1 Q2 Q3


CEFET-MG

18 - Calcule a corrente de coletor de cada transistor em cada uma das situações.

Q1 Q2 Q3 IC com sinal IC sem sinal



CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: _____ Turma: ____

01 - Baseado nos valores medidos e calculados, especifique a região de operação

de cada transistor.

02 - Qual é a finalidade do limitador em amplitude em um rádio receptor de FM?

Quais são as melhorias introduzidas por sua utilização.

03 - Porque não se utiliza o circuito limitador em amplitude em um rádio receptor de

AM?


CEFET-MG

04 - Qual o circuito que deve preceder este limitador em amplitude de modo que ele

venha a operar satisfatoriamente? Justifique.

05 - Quais os princípios utilizados para a elaboração de um circuito limitador em am-

plitude?

06 - Explique a necessidade da utilização dos dois princípios em determinados cir-

cuitos limitadores em amplitude.


CEFET-MG

07 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito limitador em amplitude

utilizado nesta aula prática.


CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 16 TÍTULO: Detecção de freqüência modulada - detector de inclinação

APLICACÃO: Verificar o comportamento de um circuito sintonizado na transforma-

ção de variação de freqüência em variação de amplitude.

Obtenção do sinal modulante de um sinal de freqüência modulada a

partir da utilização de um transformador sintonizado e um detector de

envoltória.

CIRCUITO PRÁTICO:

DETECTOR DE FREQÜÊNCIA MODULADA – DETECTOR DE INCLINAÇÃO 227

CEFET-MG














C4 - Capacitor de poliester metalizado de 4,7 kpF - 10% - 600 VDC

D1 - Diodo ponta de contato de germânio OA 90

TRAFO - transformador de freqüência intermediária - 1a F.I. de 455 kHz

Q1 - Transistor bipolar de silício 2N 2218 - NPN


03 e 04 - terminal do secundário do transformador.

05 a 07 - terminal de entrada de sinal, ei.

08 a 12 - terminal de terra ou massa ou –VCC.

13 e 14 - terminal de emissor de Q1.


CEFET-MG

15 a 17 - terminal de saída de sinal, eo.


20 a 22 - terminal de alimentação de +VCC.



al.

03 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para a especificação a seguir função OFF,

amplitude de 0,2 V de pico a pico. Aplique o gerador de radiofreqüência à en-

trada do circuito detector de inclinação.

04 - Com o osciloscópio ligado ao secundário do transformador de freqüência inter-

mediária, F.I., ajuste a freqüência do gerador de radiofreqüência para obter a

máxima amplitude. Meça a freqüência de ressonância do circuito sintonizado e

anote.

fO = ________________________

05 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para a especificação a seguir: função FM

interno, freqüência da portadora de 50 kHz, amplitude de 0,3 V de pico a pico,

desvio de freqüência o máximo sem distorção na saída do detector de inclina-

ção, freqüência modulante de 1,0 kHz.

06 - Observe e anote a forma de onda, a amplitude de pico a pico e a freqüência nos

pontos relacionados:


CEFET-MG

0 t

Amplitude na entrada, e1 = _________________ Freqüência na entrada, e1 = ________________

0 t


0 t



CEFET-MG

0 t


07 - Meça a freqüência dos sinais no coletor de Q1, utilizando o osciloscópio. O mé-

todo de comparação utilizando dois canais é o mais recomendado para a medi-

da da freqüência envoltória.

fENVOLVENTE = ________________ fPORTADORA = _________________

08 - O sinal envoltória da forma de onda no coletor de Q1 apresenta as mesmas ca-

racterísticas do sinal modulante? Justifique.

09 - Varie a amplitude e a freqüência, respectivamente, do sinal modulante, obser-

vando o sinal de saída do circuito detector de inclinação. Anote as ocorrências

verificadas.


CEFET-MG

10 - O sinal de saída apresenta as mesmas características do sinal modulante? Jus-

tifique.

11 - Varie a freqüência do sinal modulado acima e abaixo do valor de 50 kHz, obser-

vando o sinal de saída do detector de inclinação. Anote as ocorrências verifica-

das.

12 - Utilizando a curva característica de um circuito sintonizado, justifique os resulta-

dos obtidos no item anterior.


CEFET-MG

13 - Aplique na entrada do circuito detector de inclinação um sinal modulado em

amplitude. Verifique e anote o que ocorre no sinal de saída.

14 - Varie a amplitude e a freqüência do sinal modulante, respectivamente. Anote as

ocorrências verificadas no sinal de saída, eo, do circuito detector de inclinação.

15 - Das observações do item anterior a que conclusões podemos chegar sobre o

sinal de saída, eo, do circuito detector de inclinação.


CEFET-MG



CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: _____ Turma: ____

01 - Cite os circuitos capazes de demodular um sinal de freqüência modulada.

02 - Com relação aos sinais abaixo especificados, o que podemos dizer quando o-

corre um aumento na amplitude do sinal modulante:

a - sinal de entrada

b - sinal de saída do detector de inclinação

c - sinal no coletor de Q1 do detector de inclinação


CEFET-MG

03 - Qual é o princípio básico de funcionamento do detector de inclinação?

04 - Qual é a função dos seguintes componentes do detector de inclinação:

Q1:

D1:

R7 - C3:

05 - Qual circuito deve proceder o detector de inclinação em uma configuração de

um rádio receptor de FM? Justifique sua resposta.


CEFET-MG

06 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito detector de inclinação

utilizado na aula prática. Apresente a curva de resposta de freqüência do circui-

to sintonizado para facilitar a explanação.

DETECTOR DE FREQÜÊNCIA MODULADA – CIRCUITO DISCRIMINADOR 237

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 17 TÍTULO: Detecção de freqüência modulada – circuito discriminador

APLICAÇÃO: A partir das variações de freqüência de um sinal modulado em fre-

qüência obter um sinal de audiofreqüência com as mesmas caracte-

rística do sinal modulante que gerou o sinal modulado.

Comprovar a necessidade do limitador de amplitude precedente ao

detector Foster-Seeley nos receptores de FM.

CIRCUITO PRÁTICO:


CEFET-MG











C5 - Capacitor disco de cerâmica de 4,7 kpF



TRAFO - Transformador de freqüência intermediária - 3a F.I. de 455 kHz

L3 - Choque de radiofreqüência de 2,5 mH – 100 mA

01 a 03 - terminal de derivação do transformador - conexão C2 - L2

04 a 06 - terminal do secundário do transformador - conexão trafo - D1

07 a 09 - terminal de entrada de sinal, ei

10 a 16 - terminal de massa ou de terra

17 a 19 - terminal de conexão entre L3 - C3 - R3

20 a 22 - terminal de saída de sinal, eo


CEFET-MG

02 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para a seguinte especificação: função FM

interno, freqüência portadora de 455 kHz, senoidal, freqüência modulante de

1,0 kHz, senoidal, amplitude de saída modulada de 2,0 V de pico a pico, desvio

de freqüência o máximo sem distorção na saída do discriminador.

03 - Aplique o sinal de saída modulado em freqüência à entrada do circuito discrimi-

nador. Com o osciloscópio na metade do secundário do transformador de fre-

qüência intermediária, F.I., reajuste a freqüência portadora para obter a máxima

amplitude.

04 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência sobre

L3, choque de radiofreqüência. Compare com o sinal aplicado à entrada do cir-

cuito discriminador.

0 t

Amplitude sobre L3, VL3 = __________________ Freqüência sobre L3, VL3 = _________________

05 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência na

entrada do circuito discriminador.


CEFET-MG

0 t


06 - Observe e anote a forma de onda, amplitude de pico a pico e a freqüência na

saída do circuito discriminador.

0 t


07 - Varie a amplitude do sinal modulante, observando o sinal de saída do circuito

discriminador. Anote as ocorrências verificadas.


CEFET-MG

08 - Varie a freqüência do sinal modulante, observando o sina de saída do circuito

discriminador. Anote as ocorrências verificadas.

09 - As variações das características do sinal modulante são verificadas no sinal de

saída do circuito discriminador? Justifique.

10 - Varie a freqüência portadora acima e abaixo do valor anteriormente ajustado no

item 03, observando o sinal de saída do circuito discriminador. Anote as ocor-

rências verificadas. Retorne a freqüência para seu valor inicial ao procedimento.


CEFET-MG

11 - Faça a amplitude do sinal modulante nula, observando o sinal de saída do cir-

cuito discriminador. Anote as ocorrências verificadas.

12 - Quais os sinais presentes na saída do circuito na condição acima imposta? Jus-

tifique.

13 - Com o sinal modulante de amplitude nula, anote a forma de onda, e a amplitude

de pico a pico sobre os capacitores C3 e C4.

0 t

Amplitude sobre C3 = ______________________


CEFET-MG

0 t

Amplitude sobre C4 = ______________________

14 - Ajuste o gerador de radiofreqüência para as seguintes especificações função:

AM interno, freqüência modulante de 1,0 kHz, senoidal, freqüência portadora a

mesma do item 03, senoidal, amplitude de saída de 2,0 V de pico a pico, índice

de modulação de ± 50%.

15 - Aplique o sinal de saída modulada em amplitude à entrada do circuito discrimi-

nador. Anote a forma de onda, a amplitude de pico a pico e a freqüência do si-

nal de entrada do circuito discriminador.

0 t

Amplitude na entrada de AM, ei = ____________ Freqüência na entrada de AM, ei = ___________

16 - Observe e anote a forma de onda, a amplitude de pico a pico e a freqüência do

sinal de saída do circuito discriminador, eo.


CEFET-MG

0 t


17 - Varie as características amplitude e freqüência, respectivamente, do sinal mo-

dulante, observando o sinal de saída do circuito discriminador. Anote as ocor-

rências verificadas. Justifique.



CEFET-MG


Nome: ___________________________________________ No: _____ Turma: ____

01 - Justifique o sinal obtido no item 16 do desenvolvimento prático. Utilize gráficos

em sua justificativa.

02 - Qual estágio deve preceder ao circuito discriminador em um receptor de fre-

qüência modulada? Justifique.

03 - Sem sinal modulante, qual é o sinal de sinal de saída do circuito discriminador?

Justifique sua resposta utilizando os diagramas de fase.


CEFET-MG

04 - Quais as modificações que deveriam ser realizadas para que este circuito dis-

criminador apresentasse uma limitação de amplitude adicional? Apresente o

novo circuito.

05 - Explique o efeito da variação de amplitude no novo circuito traçado acima.

06 - Descreva, resumidamente, o funcionamento do circuito discriminador utilizado

no desenvolvimento prático, apresentando os diagramas de fase para as três

condições de seu funcionamento.


CEFET-MG


CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 18 TÍTULO: Análise de um receptor de AM – DSB – FC ou AM – A3

APLICAÇÃO: Familiarizar o aluno à análise e identificação de circuitos em um dia-

grama elétrico completo de um equipamento - leitura de circuitos.

Divisão e traçado do diagrama em blocos funcionais a partir do dia-

grama elétrico.

Acompanhamento de sinais por todo o equipamento - análise do

comportamento a partir de uma excitação conhecida.

Características do equipamento:

Faixa de recepção: 530 a 1640 kHz

Tensão de alimentação: 9,0 VDC

Receptor superheterodino mono faixa

Sensibilidade da ordem de 150 µV


01 - Utilizando o diagrama elétrico em anexo, trace o diagrama em blocos do recep-

tor de AM convencional. Identifique cada bloco componente.

ANÁLISE DE UM RECEPTOR DE AM-DSB-FC OU AM-A3 249

CEFET-MG


CEFET-MG

02 - Qual é o tipo de receptor utilizado? Justifique sua resposta.

03 - Feche os jumpers J1, J2, J3 e conecte aos terminais de saída do amplificador de

audiofreqüência uma carga de 8,0 Ω, alto falante. Alimente o circuito com uma

tensão VCC = 9,0 VDC retirada do auxiliar 01 no painel frontal da bancada de tra-

balho ou de uma fonte de alimentação individual.

04 - Meça a faixa de freqüência do circuito oscilador local.

Valor Inicial = ________________ Valor Final = _________________

05 - Qual é o tipo de oscilador utilizado? Justifique sua resposta.

06 - Ajuste o gerador de funções para a especificação a seguir: função AM interno,

freqüência da portadora de 700 kHz, senoidal, freqüência modulante de 1,0

kHz, senoidal, índice de modulação de ±50%.


CEFET-MG

07 - Aplique a saída modulada do gerador de funções com amplitude de 50 mV de

pico a pico à entrada de antena do receptor, ponto TP1.

08 - Sintonize o receptor de forma a obter o sinal modulante na saída, alto falante.

Se necessário, reajuste a amplitude de saída modulada do gerador de funções.

09 - Observe e anote a forma de onda, a amplitude de pico a pico e a freqüência do

sinal na saída de cada bloco funcional do receptor.

0 t

Amplitude = _____________________________ Freqüência = ____________________________ Nome do bloco: __________________________

0 t



CEFET-MG

0 t


0 t


0 t



CEFET-MG

10 - Quais são as funções exercidas pelo transistor Q1?

11 - Identifique cada circuito no qual o transistor Q1 faz parte.

12 - Identifique cada componente do demodulador deste receptor.

13 - Qual é a função de R12 e R13?


CEFET-MG

14 - Neste receptor, quem seleciona a freqüência intermediária? Qual é o seu valor

mais usual?

15 - Qual o tipo de acoplamento utilizado nos amplificadores de audiofreqüência?

Cite o tipo de polarização empregada e a classe de operação desses amplifica-

dores.

16 - Qual é a função dos resistores R24 e R25?


CEFET-MG

17 - Qual a função do diodo CR1?

18 - Qual é a função dos capacitores em paralelo com C1A e C1B?

19 - Qual é o nome a eles dado?

20 - Qual a função das derivações nos transformadores de freqüência intermediária.


CEFET-MG


ANÁLISE DE UM TRANSCEPTOR DE AM-SSB OU AM-A3J 259

CEFET-MG




EXPERIÊNCIA No 19 TÍTULO: Análise de um transceptor de AM - SSB ou AM - A3J

APLICAÇÃO: Familiarizar o aluno à análise e identificação de circuitos em um dia-

grama elétrico completo do equipamento – leitura de circuitos.

Divisão e traçado do diagrama de blocos funcionais a partir do dia-

grama elétrico.

Visão global do funcionamento do equipamento.

CARACTERÍSTICAS DO EQUIPAMENTO:

Operação em telefonia AM – SSB, telegrafia - até quatro canas previamente sintoni-

zados e comutáveis instantaneamente.

Aplicação em serviço móvel ou fixo.

Transmissão em faixa lateral única superior (Legislação em vigor).

Faixa de freqüência de 2,0 a 15,0 MHz.

TRANSMISSOR: Potência de saída de 100 W PEP A3J.

Supressão da portadora melhor do que 40 dB.

Supressão da banda lateral melhor do que 50 dB.

Estabilidade de freqüência ± 5,0 Hz / MHz, com variação de temperatura e de tensão

de alimentação de ± 20%.

RECEPTOR:

Sensibilidade melhor do que 0,5 µV para uma Relação Sinal / Ruído, S/R, de 10 dB

e potência de audiofreqüência de 100 mW.


CEFET-MG

Potência de saída de 1,0 W com 5,0% de distorção e de 2,0 W com 10,0% de distor-

ção.

Rejeição de freqüência imagem na faixa de 2,0 a 8,0 MHz melhor do que 60 dB e na

faixa de 8,0 a 15,0 MHz melhor do que 45 dB.


01 - Utilizando o diagrama elétrico do equipamento, trace o diagrama em blocos do

receptor e do transmissor respectivamente.

Diagrama de blocos do transmissor:


CEFET-MG

Diagrama de blocos do receptor:


CEFET-MG

02 - Qual é o tipo de receptor utilizado? Justifique.

03 - Para cada faixa de operação do transceptor, determine a faixa de freqüência de

operação do circuito oscilador.

04 - Qual é o tipo de circuito oscilador utilizado? Justifique.

05 - Qual é a função do bimetálico e do resistor dentro das câmaras térmicas dos

cristais osciladores?


CEFET-MG

06 - Por que a necessidade do conjunto acima?

07 - Qual é a função do limitador de amplitude na entrada do modulador balancea-

do?

08 - Qual é o tipo de modulador balanceado empregado?


CEFET-MG

09 - Qual é o tipo de polarização utilizado nos circuitos excitador e amplificador de

potência?

10 - Como se efetua o ajuste da supressão da portadora nos moduladores balance-

ados?

11 - No circuito de antena, qual é a função de RL1?


CEFET-MG

12 - Por quem e quando ele é acionado?

13 - No circuito transmissor, quem determina a faixa lateral a ser transmitida?

14 - Por que os circuitos sintonizados são utilizados na saída do segundo modulador

balanceado e não o são no primeiro modulador balanceado?

15 - Exemplifique a situação acima com números e um espectro de freqüências.


CEFET-MG


ANÁLISE DE UM TRANSCEPTOR DE VHF - FM 267

CEFET-MG




EXPERÊNCIA No 20 TÍTULO: Análise de um transceptor de VHF - FM

APLICAÇÃO: Familiarizar o aluno a análise e identificação de circuitos em um dia-

grama elétrico completo do equipamento.

Apresentar uma visão global do funcionamento do equipamento.

CARACTERÍSTICAS DO EQUIPAMENTO:

UNITEL - PATRULHEIRO III - Transceptor fixo ou móvel de VHF - FM.

Faixa de freqüência de transmissão e recepção de 136 - 174 MHz. Multicanal com

freqüência fixa de transmissão e recepção.

Alimentação de 12,0 VDC, por bateria ou rede elétrica de 127 VAC - 60 Hz.

ACESSÓRIOS: 01 – Linha privativa ( LP ) Quando adaptado ao transmissor, o mesmo é modulado por um tom de audiofre-

qüência codificado subaudível, contínuo em adição à modulação de voz. O receptor

aceita somente sinais correspondentemente modulados, com o tom quando a chave

LP estiver na posição liga e rejeita todos os outros sinais.

02 – Controle de tempo de transmissão ( CTT ) Esta opção previne contra um chaveamento prolongado do transmissor. A transmis-

são passa a ocorrer em intervalos máximos regulares.


CEFET-MG

03 – Kit reversor de polaridade Esta opção é necessária para operar com o positivo à terra.

04 – Conjunto de redução de ruído Utilizado para evitar que os ruídos provenientes do sistema elétrico do veículo e

mesmo os ruídos ambientes possam interferir na operação normal do transceptor.

05 – Cristal do receptor

Este cristal opcional permite uma estabilidade de ± 0,0005% em freqüência, para

uma variação de temperatura de -30oC a 60oC.


01 - Utilizando os diagramas elétricos do equipamento, trace o diagrama em blocos

funcionais do receptor e do transmissor (excitador mais amplificador de potên-

cia).


CEFET-MG

Diagrama do receptor:


CEFET-MG

Diagrama do transmissor:


CEFET-MG

02 - Qual é o tipo de receptor utilizado? Quantas freqüências fixas ele é capaz de

receber?

03 - Determine a faixa de freqüência de operação dos cristais osciladores:

a - do receptor

b - do transmissor

04 - Qual é o tipo de limitador de amplitude utilizado?


CEFET-MG

05 - Qual é a necessidade dos circuitos limitadores de amplitude neste tipo de recep-

tor?

06 - Qual é a necessidade de três estágios amplificadores de freqüência intermediá-

ria neste tipo de receptor?

07 - Qual é o tipo de demodulador de freqüência modulada utilizado neste receptor?

08 - Quais são as freqüências intermediárias utilizadas?


CEFET-MG

09 - Quem seleciona estas freqüências?

10 - Porque emprega-se uma freqüência intermediária maior do que a outra?

11 - Qual é a função dos blocos:

Limitador de ruído


CEFET-MG

Detetor de ruído

Chave de audiofreqüência

Desse conjunto

12 - Qual é a conseqüência de seu mau funcionamento?

13 - Qual é a função do controle de desvio instantâneo, CDI? Explique sua atuação.


CEFET-MG

14 - Qual é a conseqüência do efeito bootstrap do circuito limitador de desvio, pro-

veniente de Q101?

15 - Qual é a função do acoplador direcional no transmissor?

16 - Qual é o tipo de oscilador utilizado no circuito transmissor? Justifique.


CEFET-MG

17 - Qual é a função do termistor utilizado nos osciladores do transmissor?

18 - Explique a obtenção do sinal modulado neste transmissor?

19 - Qual é a necessidade dos multiplicadores de freqüência nos circuitos de trans-

missão e de recepção?


CEFET-MG



CEFET-MG

ANEXOS:

wjrteleco.jdbte.com.br de teleco.pdf · sumário apresentação do laboratório de...

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