Projeto e Simulação de Circuito de Condicionamento de Sinais para Grandezas Elétricas - ELT403

Trabalho 2 ELT403 Projeto e simulação de um circuito de condicionamento de sinais para medida de grandezas elétricas Trabalho valendo 70 da N2 O condicionamento de sinais referese ao processo de modificar ou preparar um sinal elétrico eletrônico ou de outra natureza para que seja adequado para ser processado medido ou transmitido em um sistema eletrônico Isso geralmente envolve amplificar filtrar isolar ou de alguma forma ajustar as características do sinal para atender às necessidades do sistema em que será utilizado O objetivo do condicionamento de sinais é garantir que os dados sejam confiáveis precisos e adequados para a aplicação específica em que estão sendo utilizados Assim vocês deverão projetar e simular um circuito de condicionamento de sinais composto por amplificadores operacionais para um sistema de aquisição de dados DAQ Data Aquisition System Este sinal será a tensão do secundário de um transformador de potencial TP conforme Figura 1 ou a corrente do secundário de um transformador de corrente TC conforme Figura 2 Figura 1 Diagrama de blocos de sistema de medição de tensão Figura 2 Diagrama de blocos de sistema de medição de corrente O sistema deverá ser simulado a partir do secundário do TP ou TC A tensão de saída do TP é de 115V3 VRMS e a corrente de saída do TC é de 1 ARMS A impedância de entrada do sistema de aquisição de dados que será a carga do circuito de condicionamento de sinais é de 22kΩ e a tensão máxima desse sistema será especificada para cada grupo O valor da fonte de alimentação CC do circuito é de 15𝑉 para todos os grupos O circuito de condicionamento de sinais deverá ser capaz de filtrar ruídos de alta frequência que possam contaminar as medidas ao mesmo tempo que não causem interferência significativa na qualidade do sinal de 60 Hz A especificação da frequência de corte do filtro será diferente para cada grupo Para verificar o funcionamento do circuito deverão ser realizadas duas simulações 1 No domínio do tempo modo transitório e 2 no domínio da frequência resposta em frequência Para a simulação no domínio do tempo deve ser adicionada uma fonte de tensão ou corrente para simular os ruídos de alta frequência e verificar se houve a correta filtragem deles Este ruído terá amplitude de 10 da amplitude do sinal principal de 60 Hz Para a simulação da resposta em frequência devese medir o ganho na frequência do sinal da rede 60 Hz e na frequência do ruído diferente para cada grupo para avaliar se o circuito está atenuando os sinais adequadamente Cada grupo deverá escolher o amplificador operacional a ser utilizado e encontrar seu modelo SPICE para realizar a simulação alguns fabricantes disponibilizam os modelos spice em seus sites ou podem encontrar bibliotecas disponibilizadas pelos usuários do kicad como em httpsgithubcomkicadspicelibraryKiCadSpiceLibrary Observações 1 Os valores dos resistores utilizados no projeto devem ser ajustados para valores comerciais série E24 tolerância de 5 2 Podem ser feitos pequenos ajustes nos valores dos resistores calculados 3 A tensão de saída tem uma tolerância de 10 4 A atenuação frequência de corte especificada tem uma tolerância de 10 5 A simulação deve ser feita no Kicad Equipe 2 a 3 integrantes Preencher a planilha do link a seguir com os nomes dos integrantes dos grupos até 24112023 OBS para editar a planilha devem entrar com a conta institucional da UNIFEI httpsdocsgooglecomspreadsheetsd1VopNMKq4zA7CO0F6FjafMUlK5A hxMU4SoKQz03LZfEedituspsharing O que deve ser entregue A Relatório em formato PDF contendo 1 Introdução com definição e contextualização do problema 2 Breve referencial teórico com os principais conceitos abordados no projeto 3 Memorial de cálculo do projeto 4 Resultados de simulação Realizar 3 simulações i Simulação do circuito no modo transitório a Mostrar gráficos da tensão na entrada e na saída sem adição de ruído b Mostrar gráficos da tensão na entrada e na saída com adição de ruído ii Simulação do circuito no modo AC sweep resposta em frequência sem adição de ruído medindo os ganhos nas frequências de interesse 5 Conclusão comparando dados projetocálculo e simulação B Arquivo de simulação do Kicad e modelo de simulação do AmpOp escolhido Quando deve ser entregue 08122023 via tarefa do SIGAA Apenas um aluno do grupo precisa enviar a tarefa com o nome de todos do grupo No dia 0112 não haverá exercício avaliativo essa aula será reservada para tirar dúvidas sobre o projeto