1. OBJETIVOS:1.1. Verificar experimentalmente as formas de onda de entrada e saída dos circuitos

ceifadores e grampeadores, bem como a suas curvas características.

2.INTRODUÇÃO TEÓRICA:2.1. O CIRCUITO CEIFADOR

Circuitos ceifadores são aqueles que ceifam parte do sinal aplicado em suas entradas. Os principais circuitos ceifadores são aqueles que utilizam diodos, resistores e fontes de tensão. Para fins de análise, devemos utilizar a curva de transferência de cada circuito, que consiste em um gráfico, o qual relaciona a tensão de saída com a tensão de entrada.

Na Figura 1 tem-se um circuito ceifador, sua característica de transferência e os sinais de entrada e saída.

Figura 1

Analisando o circuito, supondo-se o diodo como ideal, tem-se, para o semiciclo positivo da tensão de entrada, até atingir o valor da tensão V da bateria, o diodo em polarização reversa. Aparece então na saída o próprio sinal de entrada. Quando a tensão de entrada atingir o valor V da bateria o diodo estará diretamente polarizado e a tensão de saída permanecerá na tensão V. Esta situação perdura até que a tensão do sinal de entrada fica inferior a tensão V da bateria no qual o diodo volta a ficar reversamente polarizado e a tensão da saída espelha a tensão de entrada por falta de corrente no resistor. Por todo a semiciclo negativo o diodo permanece reversamente polarizado.

Na curva de transferência, tem-se uma reta inclinada de 45o com coeficiente de transferência igual a 1,ou seja, toda tensão de entrada é transferida para a saída sem modificações. Na outra região da curva, nota-se que a tensão de saída fica constante, independente do valor da tensão de entrada.

A característica de transferência do circuito anteriormente analisado é a mesma independentemente de utilizar-se outra forma de onda para o sinal de entrada.

Nas Figura 2, Figura 3 e Error: Reference source not found, tem-se outros exemplos de circuitos ceifadores com suas características de transferência e tensão de entrada e saída, cuja análise é análoga ao do circuito feita anteriormente.

Figura 2

Figura 3

2.2. O CIRCUITO GRAMPEADOR

Circuitos grampeadores são aqueles que somam um nível DC ao sinal aplicado em suas entradas. Considere o circuito da Figura 4, onde tem-se a composição de uma bateria (fonte DC de tensão “V”) com uma fonte de tensão alternada (Ve).

Figura 4

Na saída, tem-se a tensão de entrada alternada grampeada no nível DC da fonte de tensão “V”(bateria). A Figura 5 mostra as formas de onda de V e Ve, resultando o sinal Vs.

Figura 5

Da mesma forma, como nos circuitos ceifadores, para fins de análise, utiliza-se a curva de transferência de cada circuito. Na Figura 6 tem-se um circuito grampeador, sua característica de transferência e os sinais de entrada e saída.

Figura 6

Supondo-se o diodo ideal e o capacitor inicialmente descarregado, tem-se que, para o semiciclo positivo da tensão de entrada, até esta atingir o valor máximo “Vmáx”, o diodo estará conduzindo e o capacitor se carregando com a própria tensão de entrada, resultando na saída uma tensão nula. A partir deste ponto, no decréscimo da tensão de entrada o diodo não estará conduzindo (reversamente polarizado). Nesta situação, à medida que a tensão de entrada decresce, aparecerá na saída uma tensão negativa crescente, imposta conjuntamente pela tensão do capacitor e pela tensão de entrada. Durante o semiciclo negativo, esta situação prossegue pois a tensão do capacitor se somará ao da entrada, resultando na sáida –2Vmáx, quando a tensão de entrada atingir –Vmáx. Uma vez carregado o capacitor não haverá mais a possibilidade de descarga para o os próximos ciclos de tensão de entrada.

A curva de transferência resulta em uma reta inclinada de 45o, valendo para a situação de regime permanente, ou seja, após a situação transitória para a carga do capacitor.

Na Error: Reference source not found tem-se outro exemplo de circuito grampeador com sua característica de transferência e tensão de entrada e saída, cuja análise é análoga ao do circuito grampeador anteriormente analisado, somente que neste caso, deve-se considerar a tensão da fonte DC (bateria) em série com o diodo.

3.Material utilizado - osciloscópio - fios - matriz de contato- resistor de 10K- diodo - fonte de tensão- capacitores

4.Procedimentos Experimentais

4.1 CeifadoresMontamos os circuitos abaixo e utilizando um osciloscópio observamos as formas de onda da tensão de entrada e saída e obtemos as imagens que segue ao lado do circuito.

4.2 GrampeadoresMontamos os circuitos abaixo e utilizando um osciloscópio observamos as formas de onda da tensão de entrada e saída e obtemos as imagens que segue ao lado do circuito.

4.2a

4.2b

5.ConclusãoApós as experiências executadas no laboratório ,podemos concluir que os circuitos ceifadores e grampeadores operaram como esperado.