UNIVERSIDADE DA INTEGRAO INTERNACIONAL DA LUSOFONIA AFRO-BRASILEIRA CENTRO DE TECNOLOGIAS E DESENVOLVIMENTO SUTENTVEL

ENGENHARIA DE ENERGIAS INSTRUMENTAO ELETRNICA

ADRIANO MENDONA PAIXO FRANCIELIO DA SILVA LIMA CHARLES ALVES MONTEIRO

4 PRATICA - UTILIZAO DO OSCILOSCPIO

29 de MARO de 2014 ACARAPE CE

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ADRIANO MENDONA PAIXO FRANCIELIO DA SILVA LIMA CHARLES ALVES MONTEIRO

4 PRATICA - UTILIZAO DO OSCILOSCPIO

Relatrio referente a aula pratica realizado no dia 22 de maro de 2014 na UFC Fortaleza, da disciplina de Instrumentao Eletrnica do curso de Engenharia de Energias da Universidade da Integrao Internacional da Lusofonia Afro-Brasileira.

Orientador: Professor Hermnio Miguel de Oliveira Filho.

29 de MARO de 2014 ACARAPE CE

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SUMRIO

1 OBJETIVOS ........................................................................................................ 4

2 INTRODUO .................................................................................................... 4 3 MATERIAIS E EQUIPAMENTOS ................................................................... 5

4 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL ........................................................... 5

5 QUESTIONRIO .............................................................................................. 12 6 CONCLUSES .................................................................................................. 13 REFERNCIAS ............................................................................................................ 14

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1. OBJETIVOS Utilizar o osciloscpio a fim de aprender como interpretar suas formas de sinais,

a partir das medidas realizadas. Utilizar recursos disponveis em suas configuraes para uma melhor leitura e para uma maior aplicabilidade no meio da engenharia.

2. INTRODUO

O osciloscpio um instrumento empregado para visualizar voltagens que variam com o tempo. Ele utilizado para determinao de amplitudes e frequncias de sinais de voltagem, bem como para comparao de sinais diferentes, neste experimento foi montado um circuito utilizando uma matriz de contato, um capacitor, um resistor e um gerador de funes ligado ao osciloscpio onde pode se observa as diversas funes do osciloscpio digital.

Um gerador de funes um aparelho eletrnico utilizado para gerar sinais eltricos de formas de onda, frequncias (de alguns Hz a dezenas de MHz) e amplitude (tenso) diversas.

Uma placa de ensaio ou matriz de contato, (ou protoboard, ou breadboard em ingls) uma placa com furos e conexes condutoras para montagem de circuitos eltricos experimentais. A grande vantagem da placa de ensaio na montagem de circuitos eletrnicos a facilidade de insero de componentes, uma vez que no necessita soldagem. As placas variam de 800 furos at 6000 furos, tendo conexes verticais e horizontais.

Um resistor (frequentemente chamado de resistncia, que na verdade a sua medida) um dispositivo eltrico muito utilizado em eletrnica, com a finalidade de transformar energia eltrica em energia trmica por meio do efeito joule, com a finalidade de limitar a corrente eltrica em um circuito.

Capacitor um dispositivo de circuito eltrico que tem como funo armazenar cargas eltricas e consequente energia eletrosttica, ou eltrica. Os capacitores so

utilizados nos mais variados tipos de circuitos eltricos, nas mquinas fotogrficas armazenando cargas para o flash, por exemplo. Eles podem ter o formato cilndrico ou plano, dependendo do circuito ao qual ele est sendo empregado.

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3. MATERIAIS E EQUIPAMENTOS

1 Gerador de funes;

1 Osciloscpio digital;

1 sonda de tenso;

1 resistor com tolerncia de 5% de 330:

1 capacitor de 100 nF

1 matriz de contatos;

4. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Primeiramente foi anotada a marca do osciloscpio e suas principais caractersticas quanto a: largura de banda, taxa de amostragem, tenso de alimentao. Tambm foi verificada a caracterstica da sonda de tenso utilizada.

Largura da banda: 400MHz

Taxa de amostragem: 250Sa/s

Tenso de alimentao: bivolt

Figura 01-a: Osciloscpio utilizado no experimento

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Figura 01-a: Gerador de funes utilizado no experimento

Em seguida conectou-se a sonda de tenso no canal 1 do osciloscpio e ajustando-o atravs da componente de prova. Depois da explicao do professor tentou-se compreender o funcionamento dos comandos utilizados no osciloscpio quanto (tenso mdia, RMS, mxima, mnima, pico a pico, frequncia, perodo, razo cclica, uso de cursores, dentre outros), a captura de imagem tambm foi mostrada mais a falta de um carto (SD) nos impediu de utilizar tal funo.

O circuito proposto foi montado como sugerido pelo roteiro, o mesmo apresentado na figura a seguir.

Figura 02: Esquema do circuito montado

Ilustrao do circuito (Eletronics Workbench)

GERADOR DE FUNES

OSCILOSCPIO

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A medida de mxima e mnima foi medido como mostrado na imagem a seguir:

Tendo montado o circuito, partiu-se para os ajustes necessrios para a medida da amplitude de acordo com a frequncia disponibilizada no roteiro (100 Hz, 500H z, 1 k, 2 k, 3 k, 4 k, 5 k, 6 k, 7 k, 8 k, 9 k, 10k, 50 k) utilizando gerador de funes para gerar tais frequncias. Foi usada o tipo de onda senoidal.

1. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 100 Hz;

8

2. Senoidal, com amplitude de 1,0 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 500 Hz;

3. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 1 kHz;

4. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 2 kHz;

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5. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 3 kHz;

6. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 4 kHz;

7. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 5 kHz;

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8. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 6 kHz;

9. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 7 kHz;

10. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 8 kHz;

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11. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 10 kHz;

12. Senoidal, com amplitude de 1 Vpp, nvel CC nulo e frequncia de 50 kHz;

A seguinte tabela foi gerada com os valores lidos no osciloscpio:

Freq. (Hz) 100 500 1 k 2 k 3 k 4 k 5 k 6 k 7 k 8 k 10 k 50 k V1 (mV) 920 920 920 920 920 920 920 920 920 920 920 920 V2 (mV) 940 720 500 260 200 160 120 108 89 80 52 28

Observou-se com a tabela gerada que conforme o aumento da frequncia o canal 1(CH1) mostra uma diminuio da frequncia, devido ao circuito servir exatamente como um filtro impedindo que frequncias maiores passassem. A ponta de prova do canal 1(CH1) encontrava-se conectado ao capacitor de 100 nF. Os valores na tabela e os valores

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nas figuras osciloscpio podem no condizer porque o osciloscpio ficava variando constantemente.

5. QUESTIONARIO

1) Cite, atravs do manual de operaes, as principais caractersticas e recursos de medio disponveis no osciloscpio utilizado em laboratrio.

Largura de banda (3dB) Acoplamento DC: DC ~ 40MHz Acoplamento AC: 10Hz ~ 40MHz

Largura de banda limite Nenhum Sensibilidade de disparo 0.5div ou 5mV (DC ~ 25MHz)

1.5div ou 15mV (25 MHz ~ 40 MHz) Gatilho externo ~ 50mV Tempo de ascenso < 8.75ns aprox.

2) Desenhe as curvas de amplitude relativa x frequncia para os dois exerccios. Para isto, utilize escala linear no eixo y e escala logartmica no eixo x. Para calcular amplitude relativa, faa: = 20 log .

3) Desenhe os grficos das diferenas de fase por frequncia para os dois exerccios. Novamente, utilize escala linear no eixo y e escala logartmica no eixo x.

Obs.: Como no foi feito os procedimentos da tabela 7 e 8, por motivo de tempo, no foi possvel gerar o grfico para esta questo.

-5,000

0,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

30,000

35,000

1 10 100 1000 10000 100000

Am

pli

tud

e R

ela

tiv

a

Frequncia (Hz)

Amplitude Relativa x Frequncia

Y = 20.log(V1/V2)

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6. CONCLUSES

Atravs deste experimento podemos nos familiarizar ainda com alguns equipamentos como o gerador de funes e o osciloscpio digital. O gerador de sinais possui a finalidade de se produzir os mais diversos tipos de formas de onda para anlises e medies em circuitos e o osciloscpio possui a finalidade de visualizar estes sinais nos circuitos e medi-los.

Observa-se ento a quantidade de recursos que o osciloscpio digital apresenta para facilitar os estudos em laboratrio. Desta forma este equipamento se mostra de extrema importncia na prtica de laboratrios.

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REFERNCIAS

UFRJ. Gerador de funes e osciloscpio. Disponvel em: . Acesso em: 25 maro 2014

UNILAB. Utilizao do osciloscpio; roteiro de prticas.

SILVA, Marco Aurlio. Capacitores. Disponvel em: . Acesso em: 27 mar. 2014.

WIKIPDIA. Osciloscpio. Disponvel em: . Acesso em: 27 mar. 2014.

WIKIPDIA. Placa de Ensaio. Disponvel em: . Acesso em: 27 mar. 2014.

WIKIPDIA. Resistores. Disponvel em: . Acesso em: 27 mar. 2014.