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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA CIRCUITOS ELETRÔNICOS SEMESTRE 2024.2 PRÁTICA 01 – OSCILOSCÓPIO ALUNO: LUIZ HEITOR BARROSO SOARES MATRÍCULA: 511060 CURSO: ENGENHARIA DE TELECOMUNICAÇÕES TURMA: 01 PROFESSOR (A): FAZAL E ASSIM Questão 1: a) Posicione a ponta de prova na saída Demo 2 e, utilizando apenas os controles de ajuste horizontal e vertical, tanto os de escala quanto os de posição, faça aparecer na tela apenas cinco períodos do sinal de teste e que os “topos” e as “bases” da onda coincidam com o limite superior e a linha central da tela, respectivamente. Quantos V/div e segundos/div está sendo mostrado? 640 mV/div 500 µs/div Figura 01: Cinco períodos do sinal teste. Fonte: Elaborada pelo autor b) Utilizando os valores de V/div e segundos/div do item anterior, calcule o período, frequência e amplitude da onda. T = 1 × 500𝜇𝑠 = 500𝜇𝑠 𝐴 = 4 × 640𝑚𝑉 = 2560𝑚𝑉 = 2,56𝑉 𝑓 = 1 𝑇 = 1 500𝜇𝑠 = 2𝑘𝐻𝑧 Questão 2 a) Utilizando o gerador de funções, gere um sinal senoidal com as seguintes características: Frequência: 500 Hz Amplitude: 5 V Offset (DC): 0 V Fase: 0 degree (grau) Conecte a ponta de prova à saída do gerador de funções e visualize apenas um período de onda no osciloscópio, de forma que os valores máximos e mínimos do sinal coincidam com os limites máximo e mínimo da tela. Anote os valores dos V/div e segundos/div. 1,24 V/div 210 µs/div Figura 02: Sinal senoidal configurado para um período de onda. Fonte: Elaborada pelo autor. b) Visualize agora três períodos de onda. Quantos segundos/div temos agora? 1,28 V/div 600 µs/div Figura 02: Sinal senoidal configurado para um período de onda. Fonte: Elaborado pelo autor c) Pressione o botão [Cursors] e acesse o menu dos cursores utilizando os botões Softkeys. Selecione e mova cada cursor (use o Cursors knob)) para efetuar as seguintes medições: Período: Figura 03: Visualização do período utilizando a função (Cursors) do osciloscópio. Fonte: Elaborado pelo autor Tensão pico a pico: Figura 04: Visualização da tensão pico a pico utilizando a função (Cursors) do osciloscópio. Fonte: Elaborado pelo autor Frequência: 𝑓 = 1 𝑇 = 1 2 ∗ 10−3 𝑠 = 500 𝐻𝑧 Valor máximo: Figura 04: Visualização da tensão máxima utilizando a função (Cursors) do osciloscópio. Fonte: Elaborado pelo autor Valor mínimo: Figura 05: Visualização da tensão mínima utilizando a função (Cursors) do osciloscópio. Fonte: Elaborada pelo autor d) Efetue as mesmas medições do item anterior utilizando agora a função Measure. Compare os resultados obtidos. Figura 05: Visualização das informações utilizando a função Measure no osciloscópio. Fonte: Elaborada pelo autor Questão 3 a) Gere e visualize no osciloscópio um sinal rampa com os seguintes parâmetros: Frequência: 10 kHz Amplitude: 5 V Offset (DC): 1 V Fase: 0 grau b) Meça, utilizando as funções Cursors e Measure, , e compare os resultados obtidos: Valor máximo: 7,1 V (Cursors) ; Valor mínimo: -3,0 V (Cursors) Tempo de subida: 76,26 µs (Cursors) ; Tempo de descida: 288 ns (Cursors) Figura 06: Valores medidos utilizando a função measure do osciloscópio. Fonte: Elaborada pelo autor: Comentário: Os resultados obtidos através das funções Cursors e Measure apresentaram valores bastante aproximados, evidenciando a precisão das medições realizadas pelo osciloscópio. Enquanto a função Measure oferece uma leitura automática e rápida, a função Cursors permite um controle manual mais detalhado, proporcionando maior flexibilidade na análise de sinais específicos. A pequena diferença entre os valores indica que ambas as técnicas são confiáveis, sendo o uso de cada uma adequado conforme a necessidade de agilidade ou precisão na medição. Questão 4 Figura 7: Diagrama esquemático do circuito elétrico utilizado no experimento. Fonte: Roteiro prática osciloscópio Figura 8: Montagem prática do circuito elétrico em uma protoboard. Fonte: Elaborada pelo autor. a) Utilizando o multímetro, determine as tensões rms em cada resistor. Valor medido: Vrms R1 = 0,698V Vrms R2 = 7,01 V b) Ainda utilizando o multímetro, determine as correntes rms em cada resistor. Corrente RMS em R1: 676 μA Corrente RMS em R2: 681 μA c) Utilizando o osciloscópio, determine os valores de pico para tensão e corrente para cada resistor. Através da relação entre valores de pico e valores rms, compare as leituras do multímetro e sciloscópio. Grandeza R1 =1kΩ R2=10kΩ Tensão RMS (Multímetro) 0,698V 7,01 V Tensão Pico (Osciloscópio) 0,913 V 9,17 V Corrente RMS (Multímetro) 676 μA 681 μA Corrente Pico (Osciloscópio) 902 µA 911 µA d) Calcule a potência média fornecida pela fonte e as potências médias fornecidas a cada resistor. 𝑃𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑉𝑟𝑚𝑠𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 × 𝐼𝑟𝑚𝑠 = 7,708𝑉 × 0,000676𝐴 = 𝟎, 𝟎𝟎𝟓𝟐𝟏𝑾 𝑃 = 𝐼2𝑟𝑚𝑠 × 𝑅 𝑃𝑅1 = (0,000676)2 × 1000 = 0,000412𝑊 = 0,457𝑚𝑊 𝑃𝑅2 = (0,000681)2 × 10000 = 0,00463𝑊 = 4,64 𝑚𝑊 𝑃𝑅1 + 𝑃𝑅2 = 0,457𝑚𝑊 + 4,64𝑚𝑊 = 5,09 𝑚𝑊 A potência média fornecida pela fonte é de 5,21 mW, sendo distribuída entre os dois resistores em série, com 0,457 mW dissipados em R1 e 4,64 mW em R2, o que confirma o princípio da conservação de energia no circuito.