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INSTITUTO FEDERAL DE CIÊNCA E TECNOLOGIA DE SÃO PAULO - Campus SJC Curso de Engenharia de Controle e Automação Relatório de Laboratório de Eletrônica Analógica II Nomes: Amanda Razaboni Bianca Oliveira Rodrigues da Silva Reginaldo Berchior de Oliveira Junior Experimento 05 Oscilador Data: 31/05/2022 1. Objetivo: 1.1. Montagem amplificador classe A 1.1.1. Calcular os parâmetros CC e CA 1.1.2. Medir os parâmetros CC e CA. 1.2. Modificar o circuito com circuito de realimentação para formar Duas versões de oscilador LC. Oscilador Colpitts e Harttley. 1.2.1. Calcular e medir as características de desempenho dos osciladores. 1.2.2. Comparar os valores calculados e medidos de desempenho dos osciladores. 2. Materiais • Resistores 1 x 2,7 kΩ 1 x 1,0 kΩ 1 x 3,3 kΩ 1 x 10 kΩ 1 potenciômetro de 100 Ω • Capacitores 2 x 1000 pF 1 x 0,01 µF 3 x 0,1 µF • Transistor 1 x 2n3904 3. Procedimento 3.1. Meça os resistores e anote na tabela 1 3.2. Calcule os erros relativos 3.3. A figura -1 apresenta um amplificador classe A, utilizando os valores medidos para os resistores calcule os parâmetros CC para o amplificador e anote na tabela -1. (Observação: O resistor RE1 é o potenciômetro e deve ser ajustado em 50 . 3.4. Monte o circuito da figura -1 e meça e anote os valores na tabela -1 na coluna correspondente. 3.5. Calcule os erros relativos entre o calculado e medido. 3.6. Calcule os parâmetros CA listados na tabela-2. Após encontrar o valor de re. encontre o ganho dividindo a resistência de coletor pela soma da resistência de emissor (considere o circuito sem o capacitor de polarização e potenciômetro em 50) e re. 3.7. Encontre a tensão Ac no coletor multiplicando o ganho pela tensão base CA. 3.8. Ajuste o gerador para uma onda senoidal com amplitude de 100 mVpp e frequência de 1 MHz e meça a tensão de coletor pico a pico. Os valores calculados e medidos devem apresentar valores parecidos, levando-se em conta as incertezas experimentais. Registre os valores na tabela -3. 3.9. Remova o gerador e adicione o circuito de realimentação (oscilador Colpitts) conforme mostrado na figura -2. Ajuste RE1para obter a melhor forma senoidal (possível) do sinal. Calcule a frequência do oscilador e registre na tabela – 4. 3.9.1. Meça a frequência e a amplitude pico a pico e registre na tabela – 3. 3.10. Descreva o que ocorre com a frequência e amplitude do sinal de saída, se um capacitor de 1000 pF é colocado em paralelo com o capacitor C4. 3.11. Troque o circuito oscilador de Colpitts pelo de Hartley. conforme mostrado na figura -3. Ajuste RE1 para obter a melhor forma senoidal (possível) do sinal. Calcule a frequência do oscilador e registre na tabela – 5. 3.11.1. Meça a frequência e a amplitude pico a pico e registre na tabela – 4. 4. Questões: 4.1. Ao se introduzir um capacitor adicional (item 3.10) foi observada uma mudança na amplitude do sinal de saída. Considerando que o ganho de um amplificador classe A permanece sempre o mesmo, que conclusão pode chegar sobre a mudança da quantidade de realimentação? 4.2. Apresente as duas condições necessárias para que ocorra a oscilação em um oscilador LC. 4.3. Apresente um motivo que pode fazer o oscilador se desviar da sua frequência normal 4.4. Apresente de forma suscinta a(s) diferença(s) entre o oscilador Colpitts e Hartley. 4.5. Para o circuito da figura -2, apresente uma previsão do que ocorreria no caso de: 4.5.1. C4 e C5 são invertidos 4.5.2. C2 está aberto 4.5.3. A fonte CC é ajustada para 6 V. Tabelas Tabela -1 Resistor Valor Listado Valor medido Erro Relativo (%) R1 10 kΩ 10 kΩ 0 R2 3,3 kΩ 3,3 kΩ 0 RE1 50 Ω (potenciômetro) 50 Ω 0 RE2 1,0 kΩ 1,0 kΩ 0 RC 2,7kΩ 2,7kΩ 0 Tabela – 2 Parâmetro CC Calculado Medido Erro Relativo (%) VB 2,94 V 2,94 V 0 VE 2,26 V 2,26 V 0 IE 2,15 mA VC 6,22 V 6,22 V 0 Tabela -3 Parâmetro CA Valor calculado Valor Medido Erro Relativo Vb 100 mVpp 100 mVpp re 12,06 Ω 12,06 Ω 0 Av 39,35 39,35 0 Vc 1,39 V 1,39 V 0 re = 25,95 mV / 2,15 mA = 12,06 Ω Vin = 35,32 mV Vout = 1,39 V Av = 1,39 / 35,32m = 39,35 Tabela - 4 Colpitts Calculado Medido Erro Relativo Frequência 1 MHz - 0 Amplitude - Tabela- 5 Como esse experimento está sendo feito no simulador, todos os componentes são considerados ideias, assim o erro relativo é zero. No software TINA não foi possível fazer a simulação da figura 2 e 3, uma vez que o software da erro, provavelmente pelo indutor. Dessa forma, não foi possível obter o valor medido para as tabelas 4 e 5. Tentamos simular utilizando capacitor e indutor equivalente, o osciloscópio foi ativado porém não conseguimos gerar a onda, pois apresentava um valor muito baixo. A fórmula da frequência é dada por: Como temos capacitores em série, é necessário fazer a capacitância equivalente, que seriam os capacitores em paralelo (no circuito 2). No caso dos indutores em série, é necessário apenas fazer a soma. Hartley Calculado Medido Erro Relativo Frequência 9,5 kHz - 0 Amplitude - Circuitos Figura -1 Circuito Amplificador classe A Figura -2 – Circuito oscilador de Colpitts Figura -3 – Circuito oscilador de Hartley