Projeto de Filtro Passa-baixas Ativo com Aplicação em Sensor Piezoelétrico

Eletrônica Natureza da Avaliação Prática de Laboratório Professor Luciano Bittencourt de Abreu A melhor forma de aprender é construindo e testando Objetivo Projetar simular e montar em bancada um filtro passabaixas ativo com amplificador opera cional e ganho ajustável realizando a análise do circuito no domínio do tempo Em seguida aplicar esse conhecimento no projeto de um circuito amplificador destinado à leitura de um sensor piezoelétrico com o objetivo de detectar a vibração de uma máquina elétrica Circuito de Aplicação Leitura de Sensor Piezoelétrico O sinal proveniente de sensores piezoelétricos é geralmente de baixa amplitude e alta impe dância Para que esse sinal possa ser analisado é necessário projetar um circuito amplificador adequado utilizando amplificador operacional O circuito sugerido é composto por Um estágio de acoplamento por capacitor isolando DC Um filtro passabaixas ativo para atenuar ruídos de alta frequência Um amplificador não inversor com ganho ajustável Esse circuito deve ser projetado para realçar as frequências típicas da vibração da máquina estudada e garantir a detecção clara dos sinais relevantes A montagem pode ser feita no mesmo protoboard ou em um circuito separado conforme necessidade Instruções Defina uma frequência de corte para o filtro utilizando a equação fc 1 2πRC Escolha valores comerciais para os componentes Projete uma realimentação com ganho ajustável ex potenciômetro Antes de simular ou montar calcule os resultados esperados e apresente ao professor Realize a simulação no simulador Falstad utilizando três frequências distintas abaixo próxima e acima de fc Monte o circuito em bancada com o mesmo conjunto de frequências utilizando o gerador de função e o osciloscópio Analise a forma de onda de saída no domínio do tempo Após a simulação desenvolva o circuito amplificador com o amp op para o sensor piezo elétrico seguindo a proposta apresentada nesta prática Justifique as escolhas de configuração e componentes com base na aplicação desejada Registre todas as observações em um memorial descritivo conforme o modelo abaixo Certifiquese de utilizar frequências compatíveis com os instrumentos e componentes dis poníveis Modelo de Memorial Descritivo 1 Identificação Nome dos alunos turma data 2 Introdução Contextualização do filtro passabaixas e do uso do amp op 3 Cálculos Preliminares Frequência de corte ganho escolha dos componentes 4 Simulação Captura de tela do Falstad formas de onda para cada frequência testada 5 Montagem Prática Fotos resultados no osciloscópio e observações 6 Circuito para Sensor Piezoelétrico Descrição do circuito aplicação do filtro mon tagem resultados observados e justificativas técnicas 7 Discussão Análise crítica entre teoria simulação e prática 8 Conclusão Reflexão sobre os resultados e o processo de aprendizagem Avaliação Critério Peso Cálculos teóricos e apresentação ao professor 15 Simulação no Falstad 15 Montagem prática e funcionamento 25 Circuito para sensor piezoelétrico e justificativa 25 Memorial descritivo completo e bem elaborado 20 Observação A análise será realizada apenas no domínio do tempo O uso correto dos instru mentos e a interpretação das formas de onda serão valorizados na avaliação