Aula prática Eletrônica analógica avançada

Aula prática Eletrônica analógica avançada

CLIQUE AQUI! PARA VISUALIZAR O MANUAL

Eletrônica analógica avançada

 

Disciplina: Eletrônica Analógica Avançada

 

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1

Unidade: Unidade 1– Amplificador

Aula: Aula 2 – Amplificador Emissor Comum

 

Software

Software

Livre

Infraestrutura

Computador;

Software LTspice instalado;

Descrição do software

LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e

visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos

analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir

resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma

de onda integrado.

O download do software pode ser feito no seguinte endereço:

https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece

um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em:

https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-startedtutorial.html

Atividade Prática

Introdução

Neste roteiro vamos por em prática o que aprendemos sobre o amplificador emissor comum,

simulando um circuito que é muito utilizado como amplificador na eletrônica analógica. Vamos

confrontar os resultados obtidos pela simulação computacional com os aprendidos na teoria. O

objetivo é comprovar que os resultados advindos da teoria serão idênticos aos obtidos

computacionalmente.

Eletrônica analógica avançada

Atividade proposta

Simular o amplificador emissor comum.

 

Objetivos

Compreender o funcionamento de um amplificador emissor comum;

Público

Desenvolver e simular um amplificador emissor comum;

Analisar os resultados obtidos de forma analítica e computacional.

 

Procedimentos para a realização da atividade

Caro aluno, para a realização dessa aula prática você precisa instalar e abrir o LTspice. Com o

software instalado, siga os seguintes procedimentos:

1. Ao abrir o software, você irá se deparar com sua tela inicial, apresentada a seguir. Para

criar um novo esquemático de circuito clique no local indicado.

2. Você deve montar o circuito apresentado a seguir e realizar a sua simulação. Os proximos

passos indicam como você pode montar o circuito no simulador e realizar a simulação.

3. A fonte de tensão está posicionada no local indicado a seguir. Configure o valor “DC

value[V]” com o necessário para o experimento.

Público

4. O resistor e a referência estão nos locais indicados a seguir. Para configurar o valor do

resistor, clique sobre ele com o botão direito.

5. O transistor está localizado na área de adição de componentes, como segue.

Público

6. Caso seja necessário remover algum componente, aperte a tecla ‘del’ do teclado e clique

sobre o componente que deseja remover. Para mover um componente, utilize a tecla ‘M’

e clique sobre o componente desejado. Para cancelar uma seleção ou a adição de algum

compente, aperte a tecla ‘esc’. A ligação dos componetes é feita com o fio (wire),

selecionado ao se clicar ‘w’ ou pelo atalho na barra de ferramentas. Para rotacionar um

componente quando ele é adicionado, aperte ‘Crtl+R’.

7. Após a montagem, é necessário se configurar a simulação para o ponto de operação CC.

A figura ilustra como fazer isso em um circuito qualquer.

8. Para realizar a simulação clique no botão indicado a seguir. O resultado irá aparecer em

um log com todos os valores de tensão e corrente dos circuitos ou você pode acessa-los

posicionando o mouse sobre os componentes após fechar a janela de log.

Público

9. Com os valores das correntes de coletor e emissor empregue as expressões abaixo para

calcular os parametros do modelo de pequenos sinais do TBJ. (Esse amplificador tem

= 25 e = 100)

=

 

=

 

=

 

10. Calculado os parâmetros agora monte o modelo de pequenos sinais, como mostra a

ilustração e a simulação.

= 100 Ω

3 Ω

Público

11. A fonte de corrente controlada por tensão (G2) do circuito, pode ser adicionada ao se

selecionar o componente ‘g2’, como segue.

Para configurar o valor da transcondutância, clique com o botão direito do mouse sobre o

componente e ajuste o parâmetro ‘Value’ com o valor desejado:

12. Realize a simulação do circuito e colete o valor da tensão de saida do circuito (tensão

Público

sobre o resistor R3 (3kOhms).

13. Calcule o ganho de tensão através da simulação, como sendo:

=

0

 

Considere que a entrada seja uma fonte CC de 1 V.

14. Calcule o ganho de tensão teórico, empregando a seguinte expressão:

= − ∙ ∙ (

 

+

)

15. Compare os valores teóricos com os obtidos na simulação.

Eletrônica analógica avançada

Checklist

1. Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice;

2. Criar um novo circuito no LTspice;

3. Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado;

4. Realizar a análise CC;

5. Calcular os parametros do modelo de pequenos sinais do TBJ;

6. Realizar a simulação do modelo de pequenos sinais;

7. Coletar a tensão da saída no circuito do modelo de pequenos sinais;

8. Comparar a resolução do ganho de tensão analítico com a simulação.

 

Estudante, você deverá entregar:

Entregar um relatório em PDF com o amplificador emissor comum simulado, tanto análise CC

quanto CA, o cálculo analítico do ganho de tensão e a comparação entre os resultados obtidos.

Público

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2

Unidade: Unidade 2 –Realimentação, Circuitos Osciladores e Temporizadores

Aula: Aula 6 – Circuitos Osciladores

 

Software

Software

Livre

Infraestrutura

Computador;

Software LTspice instalado;

Descrição do software

LTspice é um software simulador SPICE poderoso, rápido e gratuito, captura esquemática e

visualizador de forma de onda com melhorias e modelos para melhorar a simulação de circuitos

analógicos. Sua interface de captura esquemática gráfica permite sondar esquemas e produzir

resultados de simulação, que podem ser explorados ainda mais através do visualizador de forma

de onda integrado.

O download do software pode ser feito no seguinte endereço:

https://www.analog.com/en/resources/design-tools-and-calculators/ltspice-simulator.html

Após o download, a instalação é rápida e intuitiva. A própria desenvolvedora do software fornece

um tutorial básico de utilização que pode ser acessados em:

https://www.analog.com/en/resources/media-center/videos/series/ltspice-getting-startedtutorial.html

Atividade Prática

Introdução

Neste roteiro vamos colocar em prática o que aprendemos sobre aplicações de osciladores,

simulando o circuito equivalente de um cristal piezoelétrico, muito utilizado como oscilador.

Vamos confrontar os resultados obtidos pela simulação computacional com os aprendidos na

teoria. O objetivo é comprovar que os resultados advindos da teoria serão idênticos aos obtidos

computacionalmente.

 

Atividade proposta

Simular o circuito equivalente de um cristal piezoelétrico.

 

Objetivos

Compreender o circuito equivalente de um cristal piezoelétrico e o conceito de ressonância;

Desenvolver e simular um cristal piezoelétrico;

Analisar os resultados obtidos de forma analítica e computacional.

Público

Eletrônica analógica avançada

Procedimentos para a realização da atividade

Caro aluno, para a realização dessa aula prática você precisa ter instalado, abrir e criar um novo

esquemático no LTspice. Feito isso, siga os seguintes procedimentos:

1. Monte o circuito a seguir no simulador.

2. Para a fonte de tensão, nas configurações avançadas, selecione a opção “SINE” e realize

a segunte configuração.

3. O capacitor pode ser adicionado no circuito utilizando a tecla de atalho ‘C’ e o indutor com

a tecla ‘L’. Não se esqueça de adicioanar a referência de simulação ao circuito.

4. Nas configurações de simulação, selecione a opção ‘AC Analysis’ e ajuste os parâmetros

conforme indicado na figura a seguir.

Público

5. Execute a simulação (Run) e adicione a curva de corrente sobre o indutor para avaliar a

resposta em frequencia do elemento piezoelétrico.

6. No gráfico obtido, fique atento ao ponto de corrente máxima, pois ali ocorre a frequência

de ressonância do cristal piezoelétrico. Para adicionar um cursor ao gráfico, clique com o

com o botão direito do mouse sobre o gráfico e selecione a opção ‘Place Cursor on Active

Trace’.

7. Calcule a frequência de ressonância do cristal piezoelétrico analiticamente.

8. Compare a simulação com o resultado obtido analiticamente.

 

Checklist

1. Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice;

2. Criar um novo circuito no LTspice;

Público

3. Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado;

4. Realizar a devida ligação entre os elementos, sem esquecer das referências de terra;

5. Coletar a corrente no indutor;

6. Comparar a resolução analítica com a simulação.

 

Estudante, você deverá entregar:

Entregar um relatório em PDF com o circuito equivalente do cristal piezoelétrico simulado, o

cálculo analítico da frequência de ressonância e a comparação entre os resultados obtidos.

 

Público

ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3

Unidade: Unidade 2 –Realimentação, Circuitos Osciladores e Temporizadores

Aula: Aula 8 – Multivibrador 555

 

Software

Acesso on-line