Relatório de Aula Prática - Eletrônica Analógica Avançada

Público ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Roteiro Aula Prática 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 1 NOME DA DISCIPLINA ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Unidade U1AMPLIFICADOR Aula A2AMPLIFICADOREMISSORCOMUM OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Compreender o funcionamento de um amplificador emissor comum Desenvolver e simular um amplificador emissor comum analisar os resultados obtidos de forma analítica e computacional SOLUÇÃO DIGITAL LTspice 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 httpswwwanalogcomenresourcesdesigntoolsandcalculatorsltspicesimulatorhtml 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 httpswwwanalogcomenresourcesmediacentervideosseriesltspicegettingstarted tutorialhtml PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Amplificador emissor comum Atividade proposta Simular o amplificador emissor comum 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 3 Público 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 valueV com o necessário para o experimento 4 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 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 CrtlR 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 5 Público 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 acessalos posicionando o mouse sobre os componentes após fechar a janela de log 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 𝑉𝑇 25 𝑚𝑉 e 𝛽 100 𝑟𝑒 𝑉𝑇 𝐼𝐸 𝑔𝑚 𝐼𝐶 𝑉𝑇 𝑟𝜋 𝛽 𝑔𝑚 6 Público 10 Calculado os parâmetros agora monte o modelo de pequenos sinais como mostra a ilustração e a simulação 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 𝑅𝐵𝐵 100 𝑘Ω 3 𝑘Ω 7 Público 12 Realize a simulação do circuito e colete o valor da tensão de saida do circuito tensão sobre o resistor R3 3kOhms 13 Calcule o ganho de tensão através da simulação como sendo 𝐴𝑣 𝑣0 𝑣𝑖 Considere que a entrada seja uma fonte CC de 1 V 14 Calcule o ganho de tensão teórico empregando a seguinte expressão 𝐴𝑣 𝑔𝑚 𝑅𝐶 ൬ 𝑟𝜋 𝑟𝜋 𝑅𝐵𝐵 ൰ 15 Compare os valores teóricos com os obtidos na simulação Avaliando os resultados Entregar um relatório 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 Checklist Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice Criar um novo circuito no LTspice Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado Realizar a análise CC Calcular os parametros do modelo de pequenos sinais do TBJ Realizar a simulação do modelo de pequenos sinais Coletar a tensão da saída no circuito do modelo de pequenos sinais Comparar a resolução do ganho de tensão analítico com a simulação 8 Público RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Nesta prática aprendemos sobre o amplificador emissor comum simulando um circuito que é muito utilizado como amplificador na eletrônica analógica Confrontamos os resultados obtidos pela simulação computacional com os aprendidos na teoria Com o objetivo de comprovar que os resultados advindos da teoria serão idênticos aos obtidos computacionalmente 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 2 NOME DA DISCIPLINA ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Unidade U2REALIMENTACAOCIRCUITOSOSCILADORESETEMPORIZADORES Aula A2CIRCUITOSOSCILADORES OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática 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 SOLUÇÃO DIGITAL LTspice 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 httpswwwanalogcomenresourcesdesigntoolsandcalculatorsltspicesimulatorhtml 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 httpswwwanalogcomenresourcesmediacentervideosseriesltspicegettingstarted tutorialhtml PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Cristal piezoelétrico Atividade proposta Simular o circuito equivalente de um cristal piezoelétrico 3 Público 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 4 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 Avaliando os resultados Entregar um relatório com o circuito equivalente do cristal piezoelétrico simulado o cálculo analítico da frequência de ressonância e a comparação entre os resultados obtidos 5 Público Checklist Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice Criar um novo circuito no LTspice Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado Realizar a devida ligação entre os elementos sem esquecer das referências de terra Coletar a corrente no indutor Comparar a resolução analítica com a simulação RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem 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 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 3 NOME DA DISCIPLINA ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Unidade U2REALIMENTACAOCIRCUITOSOSCILADORESETEMPORIZADORES Aula A4MULTIVIBRADOR555 OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Compreender o circuito equivalente de um multivibrador astável desenvolver e simular um multivibrador astável analisar os resultados obtidos de forma analítica e computacional SOLUÇÃO DIGITAL Tinkercad TinkerCad Online é um Laboratório Virtual de simulação de circuitos elétricos sejam eles analógicos ou digitais Replica a aula prática com alto grau de fidelidade ao laboratório físico tradicional Acesse em httpswwwtinkercadcom PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Multivibrador 555 Atividade proposta Simular o circuito equivalente de um multivibrador astável usando o CI 555 Procedimentos para a realização da atividade Caro aluno para a realização dessa aula prática você precisa acessar o TinkerCad Online Siga os seguintes procedimentos 1 Já logado acesse a página inicial do TinkerCad conforme figura abaixo 3 Público 2 Clique em CIRCUITOS 3 Em seguida clique em Criar 4 Público 4 Uma nova aba será aberta onde se deve clicar em circuitos 5 Ao fazer isso uma nova página abrirá onde será montado o circuito 6 Na aba a direita têmse os elementos necessários a simulação Comece selecionado uma placa de ensaio 5 Público 7 Em pesquisar digite fonte de energia e selecionea Em seguida realize a seguinte ligação mostrada na figura abaixo 8 Em pesquisar digite 555 e selecione o dispositivo Efetue a ligação adequada como mostra a figura abaixo 6 Público 9 Adicione agore um led para isso selecione o dispositivo na aba a direita Adicione também um ressitor de 1 kΩ Execute a ligação conforme a figura abaixo 10 Adicione agora dois resistores um de 1 kΩ e outro de 71 kΩ Execute a ligação conforme a figura abaixo 1 kΩ 71 kΩ 7 Público 11 Adicione agora um capacitor polarizado de 47 µF e classe de tensão de 16 V 12 Coloque uma tensão de 12 V na fonte e uma corrente de 05 A na fonte de energia Adicione um capacitor de 100 nF 8 Público 13 Clique em iniciar simulação 14 Verifique o comportamento do led 15 Adicione um osciloscopio basta digitar o nome do dispositivo em pesquisar Ligue conforme a Figura abaixo O osciloscópio deve ter 100 ms por divisão 9 Público 16 Pela forma de onda do osciloscópio obtenha o período da onda 17 Calcule o período de forma analítica pela expressão já aprendida na teoria Avaliando os resultados Entregar um relatório com o circuito equivalente do multivibrador astável simulado a onda gerada na saída do CI 555 o cálculo analítico do período da onda gerada e a comparação entre os resultados obtidos Checklist Acessar o tutorial de instalação e uso do TinkerCad Criar um novo circuito no TinkerCad Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado Realizar a devida ligação entre os elementos sem esquecer das referências de terra Coletar a tensão na saída do CI 555 Comparar a resolução analítica com a simulação RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver 10 Público Resultados de Aprendizagem Neste roteiro vamos por em prática o que aprendemos sobre o Multivibrador 555 simulando o multivibrador astável muito utilizado como gerador de funções 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 2 Público ROTEIRO DE AULA PRÁTICA 4 NOME DA DISCIPLINA ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Unidade U4FILTROSATIVOS Aula A2APLICACOESDEFILTRSOATIVOS OBJETIVOS Definição dos objetivos da aula prática Compreender o funcionamento de um filtro ativo passabaixa desenvolver e simular um filtro ativo passabaixa analisar os resultados obtidos de forma analítica e computacional SOLUÇÃO DIGITAL LTspice 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 endereço seguinte no feito ser pode software do download O httpswwwanalogcomenresourcesdesigntoolsandcalculatorsltspicesimulatorhtml Após o download a instalação é rápida e intuitiva A própria desenvolvedora do software fornece em acessados ser pode que utilização de básico tutorial um httpswwwanalogcomenresourcesmediacentervideosseriesltspicegettingstarted tutorialhtml PROCEDIMENTOS PRÁTICOS E APLICAÇÕES ProcedimentoAtividade nº 1 Filtro ativo Atividade proposta Simular o filtro ativo passabaixa Procedimentos para a realização da atividade Caro aluno para a realização dessa aula prática você precisa ter o LTspice instalado no seu computador Siga os seguintes procedimentos 3 Público 1 Abra o LTspice crie um novo esquemático e monte o circuito apresentado a seguir O proximos passos indicam como realizar a montagem e a simulação do circuito 2 Configure a fonte de tensão para um sinal alternado senoidal SINE com os seguintes valores 4 Público 3 Para adicionar um amplificador operacional selecione o componente opamp Depois disso adicione uma diretiva de simulação para que ele funcione SPICE directive utilizando o atalho na barra de ferramentas ou a tecla do teclado e insira o texto inc opampsub 5 Público 4 Configure a simulação na opção AC Analysis e ajuste os parâmetros conforme indicado a seguir 5 Realize a simulação obtendo o gráfico da tensão da resposta em frequência na saida do amplificador amperacional Apresente o gráfico obtido com a frequencia de corte do filtro no relatório da aula 6 Calcule a frequência de corte desse filtro analiticamente 7 Compare a simulação com o resultado obtido analiticamente Avaliando os resultados Entregar um relatório com o filtro ativo passabaixa simulado o cálculo analítico da frequência de corte e a comparação entre os resultados obtidos 6 Público Checklist Acessar o tutorial de instalação e uso do LTspice Criar um novo circuito no LTspice Selecionar os elementos necessários ao circuito simulado Realizar a devida ligação entre os elementos sem esquecer das referências de terra Coletar a tensão da saída no amplificador operacional Comparar a resolução analítica com a simulação RESULTADOS Resultados do experimento Ao final dessa aula prática você deverá enviar um arquivo em word contendo as informações obtidas no experimento os cálculos realizados em conjunto com um texto conclusivo a respeito das informações obtidas O arquivo não pode exceder o tamanho de 2Mb Referências bibliográficas ABNT quando houver Resultados de Aprendizagem Neste roteiro vamos por em prática o que aprendemos sobre aplicações de filtros ativos simulando um circuito que é utilizado como filtro ativo passabaixa 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 CidadeUF 2024 NOME DO ALUNO RELATÓRIO AULA PRÁTICA 2 ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA UNIVERSIDADE ENGENHARIA ELÉTRICA CidadeUF 2024 RELATÓRIO AULA PRÁTICA 2 ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Relatório de Aula Prática apresentado a Universidade Anhanguera como requisito para obtenção de média para a disciplina de Eletrônica Analógica NOME DO ALUNO SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 METODOLOGIA4 3 RESULTADOS5 4 CONCLUSões6 1 INTRODUÇÃO Neste relatório apresentamos a simulação de um cristal piezoelétrico utilizando o software LTspice uma ferramenta amplamente empregada para a análise de circuitos eletrônicos O foco da simulação está na compreensão do comportamento de um ressonador de cristal de quartzo dispositivo fundamental em diversas aplicações eletrônicas devido às suas propriedades de alta precisão e estabilidade em osciladores e filtros A prática se baseia nos princípios do efeito piezoelétrico que permite que o cristal converta sinais elétricos em vibrações mecânicas as quais são posteriormente retransmitidas ao sistema elétrico Este efeito é central para a operação dos cristais de quartzo pois está diretamente relacionado à sua capacidade de ressonar em frequências específicas oferecendo uma elevada seletividade e um fator de qualidade extremamente alto A simulação realizada visa explorar essas características analisando o circuito equivalente de um ressonador de cristal e observando como diferentes parâmetros influenciam seu comportamento A partir dessa análise buscase compreender melhor o papel do cristal piezoelétrico em circuitos osciladores e a importância de sua correta especificação para garantir o desempenho desejado 3 2 METODOLOGIA A metodologia desta prática consistiu na implementação de um circuito equivalente a um cristal piezoelétrico a partir do software LTspice Em seguida foi gerada a resposta em frequência do circuito e verificada sua frequência de ressonância Segue abaixo uma ilustração do circuito implementado Figura 1 Circuito piezo elétrico Fonte Autor 4 3 RESULTADOS Primeiramente foi determinada a frequência de ressonância analiticamente que é dada por f 1 2π L C1C2 C1C2 1 2π 62210 15 f 2 MHz Em seguida foi determinada a resposta em frequência do circuito ilustrado na figura 1 Abaixo segue o resultado da resposta em frequência do circuito Figura 2 Resposta em frequência do circuito piezoelétrico Fonte Autor 5 4 CONCLUSÕES Concluise que a simulação do cristal piezoelétrico realizada no software LTspice apresentou resultados satisfatórios demonstrando uma concordância significativa com a teoria sobre o funcionamento dos ressonadores de cristal de quartzo A análise dos circuitos permitiu verificar como o cristal se comporta em diferentes modos de ressonância e a influência de suas propriedades como o fator de qualidade no desempenho geral do circuito Os resultados evidenciam a importância do estudo de cristais piezoelétricos especialmente no contexto da eletrônica onde esses componentes desempenham um papel crucial no desenvolvimento de osciladores e filtros de alta precisão Compreender o comportamento desses cristais e ser capaz de simular suas características é essencial para o projeto de circuitos confiáveis e eficientes Desta forma o estudo realizado contribui para uma compreensão mais profunda dos desafios e técnicas relacionados ao uso de cristais de quartzo fornecendo uma base sólida para futuros projetos e aplicações em eletrônica 6 REFERÊNCIAS SEDRA Adel S SMITH Kenneth C Microeletrônica 6 ed São Paulo Pearson Prentice Hall 2016 SOUZA Vitor Amadeu Amplificadores Operacionais Clube de Autores 2013 7 CidadeUF 2024 NOME DO ALUNO RELATÓRIO AULA PRÁTICA 3 ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA UNIVERSIDADE ENGENHARIA ELÉTRICA CidadeUF 2024 RELATÓRIO AULA PRÁTICA 3 ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Relatório de Aula Prática apresentado a Universidade Anhanguera como requisito para obtenção de média para a disciplina de Eletrônica Analógica NOME DO ALUNO SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 METODOLOGIA4 3 RESULTADOS5 4 CONCLUSões6 1 INTRODUÇÃO Neste relatório será descrita a simulação de um circuito multivibrador astável utilizando o temporizador 555 no software Tinkercad uma plataforma conhecida por sua versatilidade e acessibilidade para a prototipagem de circuitos eletrônicos O multivibrador astável é uma configuração básica mas fundamental do temporizador 555 amplamente utilizado em diversas aplicações como geradores de pulso osciladores e temporizadores A prática realizada no Tinkercad tem como objetivo explorar o comportamento do circuito multivibrador observando a geração de ondas quadradas e a variação de frequência e duty cycle em função dos componentes escolhidos A simulação proporcionará uma compreensão prática das funções internas do temporizador 555 e sua aplicação em projetos de eletrônica Este estudo é essencial para solidificar conceitos teóricos e desenvolver habilidades em simulação de circuitos preparando o terreno para o desenvolvimento de projetos mais complexos no futuro 3 2 METODOLOGIA A metodologia desta prática consistiu na implementação de um circuito multivibrador astável a partir da plataforma de simulações TinkerCad Em seguida foi verificado o sinal de saída do circuito a partir de um led e um osciloscópio virtual Segue abaixo uma ilustração do circuito implementado Figura 1 Circuito multivibrador astável Fonte Autor 4 3 RESULTADOS Primeiramente foram determinados os tempos em que o sinal estará alto e baixo dados por t onln 2R1R2C10693110 37110 34710 6 t on0264 s t offln 2R2C1069317110 34710 6 t off0231s Assim o período e a frequência são dados por Tt ontoff026402310495s f 1 T 2 Hz Em seguida foi visualizada a resposta da saída do circuito a partir de um osciloscópio Segue a abaixo o resultado Figura 2 Resposta do multivibrador Fonte Autor 5 4 CONCLUSÕES Concluise que a simulação do circuito multivibrador astável utilizando o temporizador 555 no software Tinkercad produziu resultados satisfatórios e alinhados com os conceitos teóricos previamente estudados A simulação permitiu observar de forma clara a geração de ondas quadradas bem como a influência dos componentes selecionados na frequência e no duty cycle do circuito Esses resultados destacam a importância do estudo e da compreensão do temporizador 555 um dos componentes mais versáteis e amplamente utilizados na eletrônica A prática realizada reforça a relevância desse circuito em aplicações práticas desde geradores de pulso até osciladores Além disso a utilização do Tinkercad como ferramenta de simulação demonstrou ser eficaz para a prototipagem e análise de circuitos permitindo aos estudantes e profissionais explorar e experimentar configurações de forma interativa e sem a necessidade de hardware físico Este estudo contribui significativamente para a consolidação de conhecimentos fundamentais em eletrônica preparando os envolvidos para projetos mais avançados e aplicações práticas no campo 6 REFERÊNCIAS SEDRA Adel S SMITH Kenneth C Microeletrônica 6 ed São Paulo Pearson Prentice Hall 2016 SOUZA Vitor Amadeu Amplificadores Operacionais Clube de Autores 2013 7 CidadeUF 2024 NOME DO ALUNO RELATÓRIO AULA PRÁTICA 4 ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA UNIVERSIDADE ENGENHARIA ELÉTRICA CidadeUF 2024 RELATÓRIO AULA PRÁTICA 4 ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Relatório de Aula Prática apresentado a Universidade Anhanguera como requisito para obtenção de média para a disciplina de Eletrônica Analógica NOME DO ALUNO SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 METODOLOGIA4 3 RESULTADOS5 4 CONCLUSões6 1 INTRODUÇÃO Neste relatório será apresentada a simulação de um filtro ativo passabaixas utilizando o software LTspice uma ferramenta poderosa para a análise e simulação de circuitos eletrônicos O filtro passabaixas é um circuito fundamental no processamento de sinais sendo utilizado para permitir a passagem de frequências abaixo de um determinado ponto de corte enquanto atenua as frequências mais altas A prática realizada visa explorar o comportamento do filtro ativo especificamente como os componentes escolhidos como resistores e capacitores influenciam a frequência de corte e a resposta em frequência do circuito A simulação proporcionará uma análise detalhada das características de amplitude e fase permitindo uma compreensão profunda dos princípios que regem o funcionamento dos filtros ativos Este estudo é essencial para aqueles que buscam entender e projetar circuitos que envolvem o processamento de sinais oferecendo uma base sólida para a aplicação de filtros em projetos de eletrônica telecomunicações e sistemas de controle Além disso o uso do LTspice como ferramenta de simulação facilita a visualização dos efeitos das variações dos parâmetros tornando a prática um importante complemento ao estudo teórico 3 2 METODOLOGIA A metodologia desta prática consistiu na implementação de um circuito filtro ativo pass baixas a partir da plataforma de simulações LTspice Em seguida foi verificada a resposta em frequência do circuito Segue abaixo uma ilustração do circuito implementado Figura 1 Circuito filtro ativo passa baixas Fonte Autor 4 3 RESULTADOS Primeiramente foram determinados o ganho em baixa frequência e a frequência de corte dados por AvR2 R1 1 ω0 1 2π R2C 1 2π 10 310 615915 Hz Em seguida foi visualizada a resposta em frequência do circuito Segue a abaixo o resultado do qual a linha continua representa a resposta de magnitude e a linha pontilhada a resposta da fase Figura 2 Resposta do filtro ativo passa baixas Fonte Autor 5 4 CONCLUSÕES Concluise que a simulação do filtro ativo passabaixas utilizando o software LTspice produziu resultados satisfatórios e coerentes com os princípios teóricos estudados A simulação permitiu analisar com precisão a resposta em frequência do circuito demonstrando como os componentes especialmente resistores e capacitores determinam a frequência de corte e influenciam a atenuação das frequências indesejadas Esses resultados ressaltam a importância do estudo de filtros ativos passa baixas que são fundamentais em diversas aplicações de processamento de sinais desde sistemas de áudio até telecomunicações Compreender o funcionamento e a capacidade de projetar esses filtros é crucial para qualquer profissional da área de eletrônica permitindo o desenvolvimento de circuitos que controlam com precisão as frequências de sinal que devem ser mantidas ou eliminadas Além disso a utilização do LTspice como ferramenta de simulação mostrou se extremamente eficaz para a análise de circuitos oferecendo uma plataforma que possibilita a visualização clara dos efeitos das variações dos componentes e dos parâmetros do circuito Esse estudo contribui para o aprofundamento do conhecimento em eletrônica e fornece uma base sólida para o desenvolvimento de projetos mais complexos no futuro 6 REFERÊNCIAS SEDRA Adel S SMITH Kenneth C Microeletrônica 6 ed São Paulo Pearson Prentice Hall 2016 SOUZA Vitor Amadeu Amplificadores Operacionais Clube de Autores 2013 7 CidadeUF 2024 NOME DO ALUNO RELATÓRIO AULA PRÁTICA 1 ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA UNIVERSIDADE ENGENHARIA ELÉTRICA CidadeUF 2024 RELATÓRIO AULA PRÁTICA 1 ELETRÔNICA ANALÓGICA AVANÇADA Relatório de Aula Prática apresentado a Universidade Anhanguera como requisito para obtenção de média para a disciplina de Eletrônica Analógica NOME DO ALUNO SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO3 2 METODOLOGIA4 3 RESULTADOS5 4 CONCLUSões7 1 INTRODUÇÃO A disciplina de Eletrônica Analógica desempenha um papel crucial na formação dos estudantes de Engenharia Elétrica fornecendo uma base sólida nos princípios fundamentais da eletrônica Experimentos práticos em laboratório e simulações em software desempenham um papel vital no desenvolvimento das habilidades práticas e teóricas dos alunos A prática descrita neste relatório tem como objetivo a simulação de um amplificador emissor comum utilizando o software LTspice com foco na determinação dos parâmetros de pequenos sinais O amplificador emissor comum é uma configuração fundamental em eletrônica amplamente utilizada devido à sua capacidade de amplificar sinais de entrada de baixa amplitude Através da simulação foram analisadas as características de ganho de tensão impedância de entrada e saída além de outros parâmetros relevantes para o desempenho do circuito em regime de pequenos sinais Este estudo é essencial para a compreensão das técnicas de amplificação em projetos eletrônicos permitindo a observação de como variações nos componentes e nas condições de operação afetam o comportamento do amplificador O uso do LTspice como ferramenta de simulação proporciona uma abordagem prática e visual para a análise teórica facilitando a compreensão dos conceitos envolvidos 3 2 METODOLOGIA A metodologia desta prática foi dividida em três etapas Na primeira a partir do software LTspice foram determinadas as variáveis de corrente contínua do circuito amplificador emissor comum Em seguida foram definidos os parâmetros de pequenos sinais do TBJ Transistor Bipolar de Junção Por fim os resultados da simulação foram comparados com os valores obtidos analiticamente Abaixo segue uma ilustração do circuito implementado Figura 1 Amplificador emissor comum Fonte Autor 4 3 RESULTADOS Os resultados foram obtidos conforme a metodologia foi sendo executada Inicialmente os resultados dos parâmetros de corrente contínua do circuito foram apresentados após a implementação do circuito da figura 1 Abaixo seguem os resultados das correntes e tensões contínuas do circuito Figura 2 Correntes e tensões continuas do amplificador emissor comum Fonte Autor Por seguinte foram determinados os parâmetros do modelo de pequenos sinais do TBJ levando em consideração V T25mV e β100 reV T I E 2510 3 22310 31121Ω gm I C V T 2210 3 2510 3 88m Ω 1 r π β gm 100 8810 3114k Ω De forma que o circuito modelo pequeno sinais foi obtido conforme a figura abaixo 5 Figura 3 Modelo pequenos sinais Fonte Autor Então resultando nas seguintes tensões Figura 4 Tensões do modelo pequenos sinais Fonte Autor A partir da tesões obtidos foi determinado o ganho de tensão do amplificador emissor comum Avvo vi 297568 vv Além disso o ganho teórico é dado por AvgmRc r π rπRBB0088310 3 114 10 3 11410 310010 3 Av2975677v v 6 4 CONCLUSÕES Através da simulação realizada no LTspice foi possível determinar com precisão os parâmetros de pequenos sinais para o amplificador emissor comum confirmando o comportamento teórico esperado Os resultados obtidos demonstraramse satisfatórios evidenciando o ganho de tensão adequado além das impedâncias de entrada e saída compatíveis com as previsões analíticas A prática destacou a importância do estudo aprofundado sobre amplificadores em configuração emissor comum uma vez que estes constituem a base para diversos circuitos amplificadores em sistemas eletrônicos A compreensão detalhada desses parâmetros é crucial para o desenvolvimento de projetos que exigem amplificação precisa e eficiente de sinais Assim a simulação com o LTspice mostrouse uma ferramenta valiosa não apenas para validar conceitos teóricos mas também para facilitar a visualização do impacto que diferentes variáveis podem ter no desempenho do circuito Este estudo portanto reforça a relevância do conhecimento sobre amplificadores em projetos eletrônicos e o papel essencial das ferramentas de simulação na formação prática dos futuros engenheiros 7 REFERÊNCIAS SEDRA Adel S SMITH Kenneth C Microeletrônica 6 ed São Paulo Pearson Prentice Hall 2016 SOUZA Vitor Amadeu Amplificadores Operacionais Clube de Autores 2013 8