Atividade Eletrônica Analógica

03072025 1945 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 14 MAPA ELETRÔNICA ANALÓGICA 522025 Período05052025 0800 a 06072025 2359 Horário de Brasília StatusABERTO Nota máxima350 GabaritoGabarito não está liberado Nota obtida 1ª QUESTÃO 03072025 1945 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 24 A Modulação por largura de pulso PWM é uma técnica digital que controla um sinal ligandoo e desligandoo repetidamente em um padrão A quantidade de tempo em que o sinal permanece ligado e desligado é chamada de ciclo de trabalho duty cycle A PWM é usada para criar sinais analógicos a partir de sinais digitais Funcionamento da PWM Um sinal digital é ligado e desligado sendo a duração do tempo ligado variável O ciclo de trabalho é a razão entre o tempo ligado e o tempo desligado e determina a tensão média do sinal Aplicações da PWM A PWM pode ser utilizada para controlar a velocidade do eixo de motores CC que são usados em muitas aplicações como pequenos brinquedos modelos e robôs na variação da intensidade luminosa em efeitos sonoros criando sons que ficam cada vez mais altos e mais baixos Alguns parâmetros da PWM Os dois parâmetros principais de um sinal PWM são a frequência e o ciclo de trabalho Os ciclos de trabalho são frequentemente expressos como porcentagens assim podendo variar entre 0 e 100 do período do sinal Os microcontroladores possuem funções integradas que podem ser utilizadas para gerar um sinal PWM entretanto há circuitos integrados dedicados que são projetados exclusivamente para fornecer um sinal PWM para o controle de potência a exemplo dos conversores chaveados em alta frequência como é o caso das famílias UC384x UC3854 UC3524 UC3525 entre outros Vamos analisar o caso do UC3524 que tem grande difusão e uso popular em projetos de fontes de alimentação chaveadas A Figura 1 mostra o diagrama de blocos do UC3524 Figura 1 Diagrama de blocos do UC3524 Fonte Texas Instruments Incorporated 2002 p 1 O UC3524 é um circuito de controle regulador de tensão com modulação por largura de pulso de frequência fixa O regulador opera em uma frequência programada por um resistor de temporização RT e um capacitor de temporização CT O RT estabelece uma corrente de carga constante para o CT Isso resulta em uma rampa de tensão linear no CT que é alimentada ao comparador fornecendo controle linear da largura de pulso de saída pelo amplificador de erro O UC3524 contém um regulador de 5 V integrado que serve como referência além de alimentar o circuito 03072025 1945 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 34 de controle interno sendo também útil no fornecimento de funções de suporte externo Essa tensão de referência é reduzida externamente por um divisor de resistor para fornecer uma referência dentro da faixa de modo comum do amplificador de erro ou uma referência externa pode ser utilizada A saída da fonte de alimentação é detectada por uma segunda rede divisora de resistores para gerar um sinal de realimentação para o amplificador de erro A tensão de saída do amplificador é então comparada à rampa de tensão linear no CT O pulso modulado resultante do comparador de alto ganho é então direcionado para o transistor de passagem de saída apropriado Q1 ou Q2 pelo flipflop de direcionamento de pulso que é alternado de forma sincronizada pela saída do oscilador O pulso de saída do oscilador também serve como um pulso de apagamento para garantir que ambas as saídas nunca sejam ligadas simultaneamente durante os tempos de transição A saída do amplificador de erro compartilha uma entrada comum para o comparador com o circuito de limitação e desligamento de corrente e pode ser sobreposta por sinais de qualquer uma dessas entradas Esse ponto comum também está disponível externamente e pode ser empregado para controlar o ganho ou compensar o amplificador de erro ou para fornecer controle adicional ao regulador Fonte TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED UC1524 UC2524 UC3524 Advanced Regulating Pulse Width Modulators Dallas Texas Instruments 2002 Atividade MAPA Com base no conhecimento da PWM e do exemplo dado analise o circuito a seguir dado na Figura 2 Figura 2 PWM com NE555 Na Figura 2 temos um timer NE555 atuando como gerador de PWM 1 10 ponto O estudante deverá montar o circuito e simulálo no ambiente LTSpice conforme apresentado e obter as formas de onda dos pontos identificados Pulsodetrigger MODULAÇÃO VC1 Vout Observação o circuito montado pelo estudante deve ser anexado na resposta dessa questão 2 O estudante deverá realizar o agendamento de prática no seu polo de apoio presencial e a 05 ponto Realizar o experimento utilizando a maleta de eletrônica analógica com os recursos disponíveis nela podendo variar os valores de resistor e capacitor para valores próximos caso necessário obtendo cada forma de onda de acordo com os itens da questão 1 Para essa etapa da atividade o estudante ou sua equipe formada por até cinco estudantes deverá realizar o experimento e registrálo por meio de foto digital pode utilizar smartphone A foto deverá ser anexada nesta questão 03072025 1945 Unicesumar Ensino a Distância aboutblank 44 Observação mesmo que a atividade seja realizada em equipe cada estudante deverá entregar o seu próprio arquivo MAPA de forma individual Dicas Para gerar os sinais o estudante deve utilizar o gerador de funções AFG1022 com dois canais de saída sendo um para a MODULAÇÃO e o outro para o Pulsodetrigger Utilizar o osciloscópio digital para capturar as formas de onda do circuito b 10 ponto Uma vez montado o circuito o estudante deverá apresentar as formas de onda dos mesmos pontos da questão 1 Pulsodetrigger MODULAÇÃO VC1 e Vout só que agora a partir do circuito físico 3 10 ponto O estudante deverá explicar o que significa cada sinal obtido na questão 2 e sua relação na PWM ALTERNATIVAS Nenhum arquivo enviado