Roteiro de Aulas Práticas: Estudo de Retificadores de Tensão

ROTEIRO DE AULAS PRÁTICAS INSTITUCIONAIS Curso ENGENHARIA ELÉTRICA Disciplina ELETRÔNICA BÁSICA Módulo 14 Título da Aula Estudo de Retificadores de Tensão Retificação de Meia Onda e Filtragem do Sinal ITENS DISPONIBILIZADOS PARA CADA GRUPO DE ALUNOS ITEM QUANTIDADE Gerador de função 1 Osciloscópio 1 Resistor de 22 kΩ 1 Resistor de 150Ω 1 Capacitor de 1 0 μF 1 Capacitor de 100 μF 1 Protoboard para fixação dos bipolos 1 F iação para conexão várias P onta de prova para os osciloscópios 2 ITENS DISPONIBILIZADOS EM BANCADA LATERAL PARA TODOS ITEM QUANTIDADE OBJETIVOS DA AULA Verificar experimentalmente os circuitos retificadores de meia onda com e sem a filtragem capacitiva Trabalhar com instrumentos de medidas de sinais de tensão como o osciloscópio e atuar em geradores de sinal para gerar uma onda senoidal específica PROCEDIMENTOSROTEIRO AJUSTE DO OSCILOSCÓPIO Observe a figura 1 dada a seguir para realizar as seguintes ações no osciloscópio Ligue o oscilosc ópio atuando no botão de POWER Atue no botão CH1 do MODE para selecionar apenas o canal 1 o botão do CH2 não deve ser selecionado Se for necessário ajuste o trigger responsável pela parade do sinal na tela do seu osciloscópio acionando o botão AUTO e utilizando o canal 1 como TRIGGER SOURCE À s vezes é necessário atuar o botão de LEVEL Aperte o botão GND para visualizar o traço contínuo do canal Se ele não aparecer altere o selector SECDIV até que ele apareça Ajuste a intensidade e o foco nos respectivos botões Pegue a ponta de prova encaixe no c anal 1 CH1 e verifique sua calibração utilizando o Probe Adjust do osciloscópio que nada mais é que um sinal tipo pulso de 05Vpp e de 1kHz Atue nos seletores VOLTSDIV e SECDIV para observar a amplitude de pico a pico com duas divisões e o período do sinal com 5 divisões a divisão corresponde a um quadrado na tela do osciloscópio há ainda subdivisões de 02 em 02 Meça o número de divisões na vertical representa a tensão e o número de divisões na horizontal representa o tempo e multiplique pelo valor onde você posicionou os dois seletores Você deve obter respectivamente 05Vpp e 1ms f1T1KHz Caso você obtenha valores muito discrepantes você pode atuar nos botões de regulagem que estão na parte superior dos seletores Se tiver dúvidas chame o técnico para auxiliá lo Faça o mesmo procedimento para o canal 2 Pronto agora você pode ajustar o sinal do gerador de sinais Botão GND e botão ACDC Botão GND e botão ACDC Ajustes do TRIGGER Ajustes do TRIGGER Escolha do canal que aparece na tela Escolha do canal que aparece na tela Seletor SEC DIV do s dois canais Seletor SEC DIV do s dois canais Figura 1 Imagem frontal do osciloscópio Botão de regulagem do VOLTSDIV do CH1 Botão de regulagem do VOLTSDIV do CH1 Seletor VOLTSDIV do CH1 Seletor VOLTSDIV do CH1 Botão de regulagem do SEC DIV Botão de regulagem do SEC DIV Nota 1 o botão ACDC quando solto permite verificar o nível DC e o AC juntos de um sinal qualquer Se apertarmos o botão retira se o nível DC e permite que seja visto somente o nível AC Essa ação deverá ser utilizada para medir a tensão de ripple de pico a pico Veja mais sobre o funcionamento do osciloscópio em httpscursosifuffbrfisexp40117libexefetchphpmediaoosciloscopiopdf Monte o circuito da figura 2 abaixo um retificador de meia onda Figura 2 Esquema Elétrico do circuito retificador de meia onda Meça e ajuste com o canal 1 do osciloscópio a tensão no gerador de função e regule para ter uma sen o ide de 500Hz e Vpp 6 volts observe a figura 3 Para tanto você deve atuar no botão WAVE para selecionar o sinal senoidal no botão RANGE para ajustar a faixa de frequência que você irá trabalhar e nos botões FADJ para colocar o valor da frequência desejado e no AADJ para defini r o valor da tensão de pico a pico desejada Uma vez ajustado o valor da frequência aperte o botão RUN que o sinal aparecerá na tela do osciloscópio e você poderá ajustar melhor a amplitude do sinal atuando n o AADJ Não esqueça de alterar os botões de amplitude e tempo do osciloscópio para observ a r pelo menos dois períodos da sen o ide com pelo menos seis divisões de amplitude Assegure se onde está o GND do sinal Figura 3 Desenho do frontal do gerador de sinal Nota 2 se tiver dúvidas consulte httpswwwminipacombrimagesManualMFG42021106BRpdf Coloque o canal 2 na posição A indicada na figura não precisa ligar a blindagem do canal 2 na referência do circuito Faça croquis d as formas de onda do gerador de sinais da tensão no resistor e da tensão do diodo 3 formas de onda Anote os valores de pico valor máximo e mínimo de cada onda Nota 3 para medir a forma de onda do diodo vá na área do MODE e aperte o botão CH2 INVERT e solte os dois botões do canal 1 e do canal 2 Você verá o sinal de tensão no diodo Essa operação permite que você faça a diferença entre o sinal do gerador de função com o sinal no resistor Sugere se que você faça fotos com o celular da tela de cada sinal e faça um croqui com as medidas obtidas contando o número de divisões e multiplicando pelo ajustado no selector de VOLTSDIV É importante ter noção do GND ou seja onde está o nível 0 volts No relatório coloque a foto e os valores medidos Coloque o capacitor de 10 μF conforme a figura 4 dada a seguir e desenhe a forma de onda no resistor com o botão ACDC em l DC anote o valor DC do sinal e AC desenhe o ripple e anote o Vripplepp Figura 4 retificador de meia onda com capacitor de 10 μF Substitua o capacitor da figura 4 pelo de 100 μF e repita o procedimento do item 5 Volte a montagem da figura 2 e substitua o resistor de 150R pelo de 2k2 e refaça as medidas e os desenhos dos itens 4 5 e 6 ou seja monte o circuito sem capacitor o circuito com o capacitor de 10 μF e depois com o de 100 μF para o novo resistor QUESTIONÁRIO anexar as questões e respostas no relatório 1 Explique detalhadamente o funcionamento do retificador de meia onda sem estabilização sem o capacitor em paralelo utilizando as três formas de onda obtidas Nesta explicação você deve justificar o format o do sinal obtido no resistor e no diodo 2 Existem diferenças nas formas de onda dos circuitos sem capacitor e com o resistor de 150R e de 2k2 Justifique a sua resposta 3 Para o circuito com o resistor de 150R o que você observou quando aumentou o valor da capacitância do circuito O ripple aumentou ou diminuiu Justifique a sua resposta 4 Desenhe a forma de onda no capacitor no diodo e na entrada do circuito se tirarmos o resistor do circuito com o capacitor Justifique a sua resposta 5 O resistor pode ser entendido com uma carga para o retificador Ao aumentarmos o valor do resistor de 150R para 2k2 e com o capacitor de 100 μF o que v ocê observa no sinal de ripple ele diminui ou aumenta Por quê 6 Para um mesmo resistor o que ocorre com a tensão cont í nua do sinal com capacitor de 10 μF e 100 μF Qual é maior E com a tensão de ripple Qual é menor Por quê