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Laboratório de Eletrônica Básica
Experiência 3: Pré-Relatório
Allan Gesner da Silva Nery 083186
André Priolli 090393
Rodrigo Hernandes 092906
Para este experimento é estudado o circuito abaixo, que contem leds
e comparadores. Este circuito servirá como medidor de tensão de entrada,
sinalizando-se com os leds (aumentando o numero de leds acesos à medida
que aumenta o valor de Vi).
Figura 1: Circuito medidor Bargraft
Faremos a análise do comportamento DC Sweep em Vi, do circuito,
e obteremos as curvas de tensão para os 12 pontos mostrados na figura 1.
Figura 2: Curvas de tensão dos pontos mostrados na figura 1
A partir do gráfico produzido pela analise DC sweep, podemos
perceber que todos os valores de tensão dos pontos estão em zero quando
Vi é igual a zero. À medida que o valor de entrada Vi aumenta, as tensões
dos pontos analisados são “ativadas”(passam de zero pra 5V), um por um,
como mostra a figura 2. Os valores de Vi em que os pontos são ativados
podem ser vistos na figura 1: 41mV, 128.9 mV, 473.2mV, 715mV, 1.06V,
1.3V, 1.65V, 2.02V, 2.47V, 3.43V, 4.89V e 8,99V.
Nas junções de diferença subtrai-se o valor de uma das entradas (no
caso é o valor Vi) pelo valor da outra entrada (que varia para cada caso). Se
o valor der positivo, passa corrente na saída e, portanto haverá ganho
infinito, mas limitado para 5V nos pontos analisados.
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Laboratório de Eletrônica Básica I
Experiência 3: Relatório
Allan Gesner da Silva Nery 083186
André Priolli 090393
Rodrigo Hernandes 092906
Circuito Analisado
Figura 1: Circuito medidor Bargraft
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O circuito medidor “bargraft” contém, para os canais direito e esquerdo:
um amplificador de ganho unitário (guia de tensão).
12 amplificadores LM339 (comparadores), com cada entrada negativa separada
por uma resistência, e todas as entradas positivas ligadas na tensão de saída do
guia de tensão.
13 resistências ligadas em série entre um ponto-comum (V = 0 V) e um VCC
(VCC = 18 V), com os 12 pontos entre resistências (portanto, pontos de tensão
fixa) ligados à entrada negativa de um amplificador.
12 leds, cada um ligado à saída de um amplificador, mas em série entre si.
Ele é portanto igual ao circuito estudado no pré-relatório, com cada
amplificador sendo exatamente um comparador: ele subtrai o valor de tensão na
entrada positiva V+ (tensão de entrada) pela tensão na entrada negativa V- (tensão
entre resistências), e permite passagem de corrente para o led se V+ > V-.
Valor da tensão nos resistores
Primeiramente calculamos através do multímetro as tensões em cada resitor do
Bargraft e montamos a seguite tabela:
Resistor
R7
R8
R9
R10
R11
R12
R13
R14
R15
R16
R17
R18
R19
Tensão (V)
14,97
8,94
4,87
3,41
2,43
2,08
1,62
1,3
1,05
0,7
0,47
0,13
0.04
Comportamento do Medidor Bargraft
Fizemos a análise do medidor aumentando gradativamente a amplitude de
tensão de uma onda quadrada, colocada como entrada de ambos os canais, e
verificando o ponto exato em que cada led se acendeu, tanto na medida do próprio
gerador de onda quadrada quanto com um multímetro.
Ambos os canais tiveram comportamento idêntico, abaixo representado,
comparando os métodos de análise (simulação no PSpice do pré-relatório, indicação
do gerador, multímetro):
LED
PSpice
Esquerda
Direita
40 mv
41 mV
Verde1
41 mV
129
mV
Verde2
128,9 mV
130mV
474
mV
Verde3
473,2 mV
476mV
717 mV
Verde4
715 mV
719 mV
1,06 V
Verde5
1,06 V
1,07 V
1,3 V
Verde6
1,30 V
1,31 V
Verde7
1,65 V
1,65 V
1,66 V
Amarelo1
2,02 V
2,12 V
2,12 V
Amarelo2
2,47 V
2,5V
2,51 V
Amarelo3
3,43 V
3,46V
3,47 V
Amarelo4
4,89 V
4,95V
4,97 V
Vermelho1
8,99 V
9,1V
9,13 V
Tabela 1: Ponto de tensão de entrada em que cada LED é acendido
Podemos verificar com esses dados que a simulação do circuito em software é
muito semelhante ao valor real que o indicador de tensão do gerador de onda
quadrada tem boa precisão, mas não ideal.
Cada led é aceso apartir de uma tensão, e desde então se mantém aceso. Para
um medidor bargraft, isso é muito conveniente, já que deseja-se indicar visualmente o
aumento na amplitude do som.
Ganho dos amplificadores de entrada dos canais
Verificamos a entrada e a saída nos pinos 1 e 7 para saber qual foi o ganho
Pino
Vin
Vout
Ganho
1
5V
5V
1
7
10,6V
10,6V
1
Podemos perceber que o ganho foi o mesmo nas duas condições.