Download - Apostila_laboratório de garagem

Transcript
  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    1/137

    ESCOLA DE

    ENGENHARIA MAU

    FUNDAMENTOS DEENGENHARIA ELTRICA

    ETE 101

    Edio 2004

    Revista e Elaborada pelo Prof. Rodrigo CutriSob coordenao do Prof. Mrio Pagliaricci

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    2/137

    NORMAS

    E RECOMENDAES

    Os alunos de cada turma sero divididos em

    equipes . O que ser feito pelo professor na

    primeira aula de laboratrio . Os alunos escolhero

    o critrio para esse agrupamento , o qual ser

    mantido durante a realizao de todos os trabalhos

    do ano letivo .

    Cada equipe responsvel , sob todos os pontos

    de vista pelo equipamento que manuseia .

    Cada elemento da equipe dever chegar a aula de

    laboratrio conhecendo o trabalho (assunto da

    experincia) que vai executar . Para tanto deveantecipadamente estudar o assunto .

    Ser permitida a entrada em aula os alunos que

    tiverem um atraso justificado mximo de

    5 10 minutos .

    LABORATRIO ETE 101 2

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    3/137

    ndice

    Medies e Erros (EXP 1 )............................................................................................ 4Medies e Erros Exerccios (EXP 2 ) .....................................................................12

    Multimetros/ Resistores / Lei De Ohm (EXP 3 ) ....................................................... 14

    Associao De Resistores/ Lei De Kirchhoff (EXP 4 ) ............................................. 22

    Apostila : Introduo Eletricidade Com Pspice 9.1 ................................................28

    Circuitos Lgicos Combinatrios 1 (EXP 5 ) ............................................................. 62

    Teorema Da Superposio / Teorema De Norton /Thevenin (EXP 6 ) ...................... 68Circuitos Lgicos Combinatrios_2 (EXP 7 ) ............................................................72

    Osciloscpio 1 (EXP 8 ) .............................................................................................. 78

    Osciloscpio 2 (EXP 9 ) .............................................................................................. 90

    Portas Lgicas E Comparadores Anlise Dc (EXP 10 ) .......................................... 92

    Transistor E Led (EXP 11 ) .........................................................................................98

    Transistor Como Chavee Amplificador (EXP 12 ) ..................................................101Ponte De Wheatstone / Rels (EXP 13 ) ...................................................................106

    Rel Comandado Por Desequilibrio De Ponte ( Ldr / Ntc ) (EXP 14 ) ....................110

    Capacitor Excitado Por Degrau (EXP 15 )................................................................114

    Diodo / Diodo Zener / Aplicao (EXP 16 )............................................................ 116

    Contador Binrio De 4 Bits Com Leds / Display (EXP 17 ) .................................... 122

    Oscilador Chaveado/ Contador De Dcada (EXP 18 ) ............................................ 126

    Contador Binrio (EXP 19 )...................................................................................... 130

    Flip-Flop Rs / Tipo D / Mux / Demux (EXP 20 ) ..................................................... 132

    Bibliografia :.............................................................................................................. 136

    LABORATRIO ETE 101 3

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    4/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    1MEDIES E ERROS

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    1.1 DEFINIES

    O processo de medio, em geral, envolve a utilizao de um instrumento como o meio fsicopara determinar uma grandeza ou o valor de uma varivel. O instrumento atua como extenso da

    capacidade humana e, em muitos casos, permite que algum determine o valor de uma quantidade

    desconhecida, o que no seJa realizvel apenas pela capacidade humana sem auxilio do meio

    utilizado. Um instrumento pode ento ser definido como o dispositivo de determinao do valor ou

    grandeza de uma quantidade ou varivel, O instrumento eletrnico, como o prprio nome indica,

    realiza uma funo de medio baseado em princpios eltricos ou eletrnicos . Com os avanos

    tecnolgicos, entretanto, a demanda por medidores mais elaborados e mais precisos gera novos

    desenvolvimentos em projetos e instrumentos e suas aplicaes. Pata utiliz-los inteligentemente, os

    usurios devem compreender seus princpios de funcionamento e saber avaliar sua adequao

    aplicao que se pretende realizar.

    LABORATRIO ETE 101 4

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    5/137

    E tendncia comum ao iniciante aceitar as indicaes dos instrumentos de medio sem uma

    avaliao critica. Ele no est alertado para o fato de que a preciso das indicaes no garante

    necessariamente a exatido. De fato, uma boa tcnica de medio exercer um contnuo ceticismo

    em relao exatido dos resultados.

    A boa prtica exige, em trabalhos crticos, que o observador deva executar um conjunto demedies independentes, usando instrumentos diferentes ou tcnicas diferentes de medies, que

    no estejam sujeitas aos mesmos erros sistemticos. E ainda necessrio assegurar-se de que os

    instrumentos estejam operando normalmente, que estejam calibrados com referncia a algum

    padro conhecido, e que nenhuma influncia externa esteja afetando a exatido da medio.

    O objetivo deste estudo rever alguns conceitos estudados no secundrio e geralmente nocompreendidos .

    Instrumentos de ponteiro

    LABORATRIO ETE 101 5

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    6/137

    Deflexo de fim de escala

    Preciso: a propriedade do instrumento fornecer o valor mais prximo possvel do valor real da

    grandeza . Esta relacionado com o nmero de algarismos significativos que podem ser obtidos .

    Deve-se atentar que geralmente a preciso de um instrumento dada em porcentagem de seu valormximo (fim de escala) assim devemos levar esse fato em considerao ao efetuarmos qualquermedida .

    Ex : 100 V ( fim de escala ) Preciso : 1%

    Se lermos 90 V qual o intervalo de confiana para a medida ?

    Intervalo de confiana corresponde ao intervalo correspondente a faixa de valores aceitveis medida dentro da preciso realizada .

    Assim , 90 V +- 1% de 100 V , logo 89 91 V , observamos que qto mais perto do fim de escala forefetuada a leitura menor o erro percentual da medida .

    1 ) Prefixos: so termos que indicam ordem de grandeza

    1012 - T Ter109 G Giga106 M Mega103 k Kilo10-3 m mili10-6- - micro10-9- - nano10-12 p pico10-15 f femto10-18 a atto

    2 ) Unidades : em engenharia eltrica utilizam-se quase que exclusivamente as unidades dosistema internacional ( excees : KWhora killowatt-hora ) , entretanto pela necessidade de

    comunicao com engenheiros de outras reas necessrio aprender a transformar unidades , estatransformao muito simples e consiste em substituir as unidadesuma a uma :

    exemplosa) a cotao do ouro 375 dlares/onatransformar em real/grama , sabe-se que 1 lb = 16 onas = 453 g , 1 dlar = 1,12 reais

    LABORATRIO ETE 101 6

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    7/137

    375 US$ / oz = 375 * 1,12 R$ / (1/16) lb = 14,8 R$ / g

    b) C=0,18 Kg/(HP.h) transformar em Kg/J

    1 HP =746 W

    C= 0,18 Kg / (HP.h) * 1 Kg / (746 J/s . 3600 s) = 67 .10-9

    Kg/J

    c) 1,2.106 Kcal/h transformar em W

    1 cal = 4,186 J1 W = 1 J/s

    1,2.106 Kcal/h * 4,186 J / 3600 s = 1390 kW

    d) Cu = 17,5 * 10-3.mm2/ m transformar em .m

    17,5 * 10-3 .mm2/ m * 10-6 m2/1 mm2 = 17,5 .m

    3) Algarismos significativos

    calcular o volume da chapa : ( desenhar a figura )

    Altura : 1221 mm / Largura : 1,3 mm / Comprimento : 215 mm

    Ao escrecer um nmero muito comum indicar algarismos que no tem o mnimo significado .Vamos analisar este problema atravs do exemplo abaixo :

    1 Processo : (incerteza )

    V = 1221 * 215 * 1,3 = 341269,5 = 0,34*106mm3

    2 Processo : ( correto mas muito trabalhoso )

    1221 1220,5 < x < 1221,5215 214,5 < y < 215,51,3 1,25 < z < 1,35

    Vmin = 1220,5 * 214,5 * 1,25 = 327246,5625Vmax = 1221,5 * 215,5 * 1,35 = 355364,8875

    327246,5625 < V < 355364,8875

    resp . 0,34 * 106mm3 ( 2 algarismos significativos [ pior dado] )

    LABORATRIO ETE 101 7

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    8/137

    3 Processo (muito trabalhoso)

    1221,x * 215,x = 262xxx,xx262xxx,xx * 1,3x = 33xxx,xxxx 0,33*106mm3

    4 Processo

    1 variante : efetuam-se os clculos sem nenhum arredondamento e d-se a resposta com o n dealgarismos significativos do pior dado .

    2 variante : consideram-se os dados exatos faz-se as contas com 4 significativos e d-se a respostacom 3 .

    2 significativos99 10 erro 1 10 %3 significativos999 100 erro 0,1 1 %

    4 significativos9999 10000 erro 0,01 0,1 %

    O nmero de algarismos significativos com que o resultado expresso indicador da

    preciso de uma medida. Algarismos significativos contm informaes sobre a magnitude

    e a preciso de uma varivel. Quanto maior o nmero de algarismos significativos, maior

    a preciso da medio.

    Por exemplo, se o valor nominal de um resistor 68 0, na resistncia real deve aproximar-

    se mais de 68 O do que de 67 O ou de 69 0. Se o valor nominal for 68,0 0, isto significa

    que a resistncia real deve estar mais prxima de 68,0 O do que de 67,9 O ou de 68,1 O

    . Na especificao 68 0, h dois algarismos significativos enquanto em 68,0 O h trs. A

    ltima especificao com mais algarismos significativos expressa uma medida de maior

    preciso do que a primeira.

    Entretanto nem sempre o nmero total de dgitos representa a preciso da medida. Por exemplo, a

    populao de uma cidade de 380000 habitantes registrada com seis algarismos. Se todos os

    algarismos fossem significativos, o nmero registrado indicaria que a populao varia entre 379.999

    e 380.001 habitantes. Contudo o significado do registro acima que a populao est mais prxima

    LABORATRIO ETE 101 8

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    9/137

    de 380.000 do que de 370.000 ou 396.000 habitantes. Neste caso, a populao expressa possui

    apenas dois algarismos significativos. Como, ento, poderemos expressar nmeros elevados?

    Uma notao tecnicamente mais correta emprega potncias de dez, 38 x l04ou 3,8 x 105. Isto

    significa que a medida que expressa a populao s tem dois algarismos significativos. Incertezas

    causadas por zeros antes da vrgula decimal podem ser evitadas pela utilizao da notao cientfica

    de potncias de dez. Referir-se velocidade da luz como 300.000 km/s no cria dvidas para pensar

    com base tcnica. Mas 3,0 x 105km/s no deixa dvida alguma.

    costumeiro registrarmos uma medio com todos os dgitos que nos possibilita aproximar ao

    mximo do valor verdadeiro. Por exemplo, a indicao de um voltmetro 117,1 V. Isto indica que

    a tenso lida pelo observador mais prxima de 117,1 V do que de 117,0 V ou 117,2 V. Outra

    maneira de expressar este resultado atravs do erro possvel. A tenso de 117,1 V pode ser

    expressa como 117,1 0,05 V, significando que na verdade ela est contida no intervalo

    compreendido entre

    117,05 V e 117,15 V.

    Quando vrias medies independentes so feitas com o intuito de se obter a melhor resposta (o

    mais prximo possvel do valor verdadeiro), o resultado pode ser expresso pela mdia aritmtica

    dos resultados obtidos, associada a uma faixa de erros possveis como o mximo desvio da mdia. O

    Exemplo esclarece melhor.Quatro observadores distintos fizeram quatro medidas independentes de tenses e obtiveram117.02 V. 117,11 V, 117,08V e 117,03 V. Calcule (a) a tenso mdia; (b) a faixa de erro.

    SOLUO

    (a)Tenso mdia = (V1+V2+V3+V4)/N

    =117,02 117.11 + 117.08 + 117,03 = 117,06V

    4

    (b) Faixa de erro = Vmax Vmed = 117,11 117,06 = 0,05V portantoVmed-Vmm =117,06 117,02 = 0,04V

    Faixa de erro mdia = 0,05+0.04 = +-0045 = 0,05 V2

    LABORATRIO ETE 101 9

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    10/137

    Quando dois ou mais resultados de medies com graus diferentes de exatido soacrescentados, o resultado to exato quanto o menos exato dos dois. Veja o Exemplo

    Dois resstores,R1, eR2, so ligados em srie, Atravs de um multmetro digital. forambtidos os seguintes valores de resistncia:R1 = 18,70 Ohms e R2= 3,624 Ohms . Calcule ao

    esistncia total e expresse o resultado com o nmero correto de algarismos significativos.r

    = 18,70 (trs algarismos significativos)= 3,6240 (quatro algarismos significativos)

    = R1, +R2= 22,3240 (cinco algarismos significativos) A resposta correta

    Rtotal, = 22,3 Ohms

    Bibliografia :Notas de Aula ; Instrumentao Eletrnica Moderna e Tcnicas de Medio ; Helfrick , Cooper ,Prentice-Hall , 1994

    LABORATRIO ETE 101 10

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    11/137

    LABORATRIO ETE 101 11

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    12/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    2

    MEDIES E ERROS - EXERCCIOS

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    1) Voc realizou uma medio em duas escalas diferentes :

    83,1 V - escala 100 V - Preciso 1% Fundo Escala80 V - escala 250 V - Preciso 1% Fundo Escala

    Qual a medida com menor intervalo de erro ? Por que ?

    2) Qual o intervalo de confiana de uma leitura de 40 A quando utilizada uma escala de200 A Preciso 2.5 % ? A escala utilizada foi adequada , sendo que no aparelho temos asescalas de 50,100 e 200 A ?

    LABORATRIO ETE 101 12

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    13/137

    3) Escreva os n utilizando os prefixos :

    1500 V0,0001 A

    3.000.0001.000.000.000 Hz

    4) Voc possui dois resistores em srie : R1=2,5 e R2= 1,51 qual a resistncia total( calcule com o n adequado de algarismos significativos ) ?

    5) Para o clculo de queda de tenso em uma resistncia de 35,68 , registrada umacorrente de 3,18 A . Calcule a queda de tenso no resistor com o n adequado dealgarismos significativos .

    6) A rea de um andar trreo de um prdio de 5.000 m2. Calcule esta rea em ft2.

    7) A velocidade mxima permitida de 60 Km/hora . Calcule em (a) milhas/hora (b) ft/s .

    LABORATRIO ETE 101 13

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    14/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    3MEDIDAS ELTRICAS BSICAS

    / MULTIMETROSRESISTORES / LEI DE OHM

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    A teoria ser passada nesta aula corresponde aos captulos 1 (Resistores ) , 2 ( Ohmimetro ) , 3

    ( Voltmetro ) , 4 ( Ampermetro ) e 5 ( Lei de Ohm ) do Livro Laboratrio de Eletricidade eEletrnica Capuano .

    1) Faa a leitura de cada resistor e anote o valor nominal , o valor medido , a tolerncia e aescala utilizada .

    Valor Nominal () Valor Medido () Tolerncia Escala

    LABORATRIO ETE 101 14

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    15/137

    2) Utilizando o circuito da fig. abaixo preencha a tabela seguir :

    R1 = R2 = LampadaTenso (V) I (mA) I (mA) I(mA)

    02

    468

    10

    2) Com os valores obtidos levante o grfico V=f(I) para cada bipolo .

    LABORATRIO ETE 101 15

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    16/137

    4) Qual o comportamento observado em cada grfico ? A Lei de Ohm vlida para ambos ?

    EXPERINCIA : RESISTORES / LEI DE OHM

    QTD MATERIAL UTILIZADO01 Fonte DC 0 10 V01 Mutlitmetro analgico05 Resistores ( 47k , 1k , 2k2 , 10k Ohms ) 1/4 W - ( 100 Ohms 1 W )01 Lmpada 12 V 3 W01 Placa Universal

    Fios e Cabos

    LABORATRIO ETE 101 16

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    17/137

    O "retngulo" com terminais uma representao simblicapara os resistores de valores fixos tanto na Europa como noReino Unido; a representao em "linha quebrada" (zig-zag) usada nas Amricas e Japo.

    Como os valores hmicos dos resistores podem ser reconhecidos pelas cores das faixas em suassuperfcies?

    Simples, cada cor e sua posio no corpo do resistor representa um nmero, de acordo com oseguinte esquema, COR --- NMERO :

    PRETO MARROM VERMELHO LARANJA AMARELO VERDE AZUL VIOLETA CINZA BRANCO

    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

    A PRIMEIRA FAIXA em um resistor interpretada como o PRIMEIRO DGITO do valor hmico

    da resistncia do resistor. Para o resistor mostrado abaixo, a primeira faixa amarela, assim oprimeiro dgito 4:

    A SEGUNDA FAIXA d o SEGUNDO DGITO. Essa uma faixa violeta, ento o segundo dgito 7. A TERCEIRA FAIXA chamada de MULTIPLICADOR e no interpretada do mesmomodo. O nmero associado cor do multiplicador nos informa quantos "zeros" devem sercolocados aps os dgitos que j temos. Aqui, uma faixa vermelha nos diz que devemos acrescentar2 zeros. O valor hmico desse resistor ento 4 7 00 ohms, quer dizer, 4 700 ou 4,7 k .

    Verifique novamente, nosso exemplo, para confirmar que voc entendeu realmente o cdigo decores dados pelas trs primeiras faixas coloridas no corpo do resistor.

    A QUARTA FAIXA (se existir), um pouco mais afastada das outras trs, a faixa de tolerncia.Ela nos informa a preciso do valor real da resistncia em relao ao valor lido pelo cdigo decores. Isso expresso em termos de porcentagem. A maioria dos resistores obtidos nas lojas

    LABORATRIO ETE 101 17

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    18/137

    apresentam uma faixa de cor prata, indicando que o valor real da resistncia est dentro datolerncia dos 10% do valor nominal. A codificao em cores, para a tolerncia a seguinte:

    COR MARROM VERMELHO OURO PRATA

    TOLERNCIA + ou 1% + ou 2% + ou 5% + ou 10%

    Nosso resistor apresenta uma quarta faixa de cor OURO. Isso significa que o valor nominal queencontramos 4 700 tem uma tolerncia de 5% para mais ou para menos. Ora, 5% de 4 700 so235 ento, o valor real de nosso resistor pode ser qualquer um dentro da seguinte faixa devalores: 4 700 - 235 = 4 465 e 4 700 + 235 = 4 935 .

    A ausncia da quarta faixa indica uma tolerncia de 20%.

    Quando voc for ler em voz alta um valor hmico de resistor (a pedido de seu professor), procure afaixa de tolerncia, normalmente prata e segure o resistor com essa faixa mantida do lado direito.Valores de resistncias podem ser lidos rapidamente e com preciso, isso no difcil, mas requer

    prtica!

    Padres E12 e E24

    Se voc j tem alguma experincia na montagem de circuitos, ter notado que osresistores tm comumente valores como 2,2 ( , k ou M), 3,3 ( , k ou M) ou 4,7( , k ou M) e no encontra no mercado valores igualmente espaados tais como 2, 3,4, 5 etc.Os fabricantes no produzem resistores com esses valores hmicos nominais.

    Por que ser?A resposta, pelo menos em parte tem algo a ver com a preciso expressas pelasporcentagens. Na tabela abaixo indicamos os valores encontrados nos denominadospadres E12e E24, um para aqueles com tolerncia de 10% e outro para a tolerncia de5%:

    LABORATRIO ETE 101 18

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    19/137

    Os resistores so fabricados com resistncias nominais de valores mltiplos dessesvistos nas tabelas, por exemplo, 1,2 12 120 1200 etc.

    Considere os valores adjacentes 100 e 120 do padro E12; 100 mltiplo de 10 e120 mltiplo de 12. Ora, como esse padro para tolerncia de 10%, teremos: 10% de100= 10e 10% de 120= 12. Assim sendo, os resistores marcados como 100

    podero ter qualquer valor entre 90 e 110 e os marcados como 120 poderoter qualquer valor entre 108 e 132 . Essas duas faixas de alcances sesobrepem, mas s ligeiramente; s 2 , entre 108 e 110 .

    Os padres E12 e E24 so projetados para cobrir todos os valores de resistncia, com omnimo de sobreposio entre eles.

    LABORATRIO ETE 101 19

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    20/137

    A ilustrao a seguir mostra dois modelos de multmetro digitais. O da esquerda, umtpico, tem suas funes e alcances selecionadas mediante uma chave (ligada a umgrande boto no meio do aparelho). O da direita, mais sofisticado, no necessrioselecionar nenhum alcance, apenas a funo. Ele, automaticamente seleciona umalcance adequado.

    Comentemos o primeiro modelo. Mediante o acionamento do boto central, que pode

    assumir diversas posies, voc tem que escolher aquela que convm para a adequadamedio. Se esse boto foi dirigido para o setor V=e aponta para a faixa dos 20V(comona ilustrao) ento, 20V a tenso mxima que pode ser medida. Para os circuitosexperimentais com os quais trabalharemos essa a seleo indicada para medidas detenses. Em algumas situaes poderemos utilizar o alcance 2V ou ainda 200 mV.

    LABORATRIO ETE 101 20

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    21/137

    As faixas de tenses para fontes de polaridade fixa (pilhas, baterias e fontes dealimentao) esto no setor indicado com V=. Nossos projetos iniciais trabalharo comesse tipo de alimentao.

    Leituras de tenses alternadas (AC) devem ser feitas com o mximo de cuidado e oboto central deve ser levado para o setor V~.

    LABORATRIO ETE 101 21

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    22/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    4ASSOCIAO DE RESISTORES

    / LEI DE KIRCHHOFF

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    1) Determine a resistncia srie total do circuito

    R1 = R2 = R3 = Rtotal = O que voc observa ?

    2)Determinar a tenso em cada resistor .

    Ir1 = AIr2 = AIr3 = A

    Vr1 = VVr2 = VVr3 = V

    It = A Vt = V

    LABORATRIO ETE 101 22

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    23/137

    O que voc observa ?

    Ir1 = AIr2 = AIr3 = A

    Vr1 = VVr2 = VVr3 = V

    O que voc observa ?

    It = A Vt = V

    O que voc observa ?

    R1 = R2 = R3 = Rtotal = O que voc observa ?

    3)Determine a resistncia paralela total do circuito

    4)Determinar a tenso/corrente em cada resistor .Ir1 = AIr2 = AIr3 = A

    Vr1 = VVr2 = VVr3 = V

    It = A Vt = V

    LABORATRIO ETE 101 23

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    24/137

    5)Mea a tenso em cada elemento , mea a corrente em cada ramo .

    IA = A VR1 = VIB = A VR2 = VIC = A VR3 = V

    6) Aplique a 1 e 2 Leis de Kirchhoff e conclua .

    EXPERINCIA : ASSOCIAO DE RESISTORES / LEI DE KIRCHHOFF

    QTD MATERIAL UTILIZADO01 Fonte DC 0 10 V01 Mutlitmetro analgico03 Resistores ( 820 , 1k , 2k2 ) 1 W01 Suporte p/ pilhas01 Placa Universal

    Fios e Cabos03 Pilhas 1.5 V (G)

    NOTAUma frmula alternativa para o clculo da resistncia total paralela para dois resistores :1/Rtotal = 1/R1 + 1/R2 . Apesar de aritmeticamente ser mais trabalhosa para clculosmentais, ela mais geral, pois pode ser estendida a mais de dois resistores. Para oclculo da resistncia total de 4 resistores (iguais ou no) em paralelo teremos:

    1/Rtotal= 1/R1+ 1/R2+ 1/R3+ 1/R4

    LABORATRIO ETE 101 24

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    25/137

    LABORATRIO ETE 101 25

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    26/137

    PROF. RODRIGO CUTRI

    LABORATRIO ETE 101 26

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    27/137

    Indce :

    APOSTILA : Introduo Eletricidade com Pspice................ 28Desenhando um esquema de um circuito eltrico.................... 29

    Simulando o circuito 39

    DC SWEEP (Variando parmetros p/ obter a Curva de Transferncia) .

    ................................................................................................. 44

    Teorema da Superposio e Proporcionalidade ....................... 56

    A funo de transferncia (Transfer Function) ........................ 56

    Medindo a resistncia equivalente do circuito 59

    AC SWEEP (Variando a freqncia ) (2 volume )Erro! Indicador no

    definido.

    LABORATRIO ETE 101 27

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    28/137

    APOSTILA : Introduo Eletricidade com Pspice 9.1

    O Objetivo presente iniciar o aluno no uso do software Pspice , permitindo-o desenhar e analisarcircuitos em corrente contnua (DC) , levantar curvas caractersticas de componentes e analis-las ,no possvel dar um curso completo de Pspice nem de todos os seus recursos , o aprendizado vircom o uso constante e a utilizao nos anos posteriores 2 srie .

    O pacote Microsim um software de simulao desenvolvido pela Microsim Corporation. Ele composto pelos principais programas:

    .Microsim Schematics: onde feita a edio do circuito;

    .Microsim Pspice: responsvel pela compilao e interpretao;

    .Microsim Probe: visualizao grfica dos resultados obtidos;

    .Microsim Stimulus Editor: edio dos estmulos de entrada

    Basicamente os arquivos so gerenciados pelo Design Managerque automaticamente abertoquando qualquer outro programa aberto.

    LABORATRIO ETE 101 28

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    29/137

    Desenhando um esquema de um circuito eltrico

    Para iniciar devemos ir ao menu de programas e procurar pela pasta Pspice > Schematics

    :A seguinte tela se abrir :

    LABORATRIO ETE 101 29

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    30/137

    Esta tela tambm chamada de folha e nela que iremos desenhar nossos circuitos .

    Instrues Gerais:

    - O Microsim PSpice no distingue entre caracteres maisculos e minsculos.- O nome de um campo deve comear com uma letra, mas os caracteres que se seguem podemser letras, nmeros ou: "$", "_", "*" ou "%". Nomes podem ter 131 caracteres.- O nmero de um campo pode ser inteiro ou real. Nmeros inteiros e reais podem serseguidos por um expoente inteiro(7E-6, 2.136e3) ou um fator de escala simblico(7U,2.136K). Veja a tabela dos fatores de escala:

    Smbolo Forma exponencial

    F 1E-15

    P 1E-12

    N 1E-9U 1E-6

    M 1E-3

    K 1E3

    MEG 1E6

    LABORATRIO ETE 101 30

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    31/137

    G 1E9

    T 1E12

    - Letras imediatamente seguindo um nmero que no so fatores de escala so ignoradas, isso valetambm para letras imediatamente seguindo um fator de escala. Por exemplo, 10, 10V, 10Hz e 10A

    representam o mesmo nmero. O mesmo pode ser dito para 2.5M, 2.5MA, 2.5Msec e 2.5MOhms.

    LABORATRIO ETE 101 31

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    32/137

    Vamos agora inserir os componentes que iremos utilizar :

    1) Clique no menu Draw > Get New Part

    LABORATRIO ETE 101 32

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    33/137

    A seguinte janela aparecer:

    Caso voc queira selecionar os componentes e v-los, clique em Advanced. A seguinte janela seabrir:

    LABORATRIO ETE 101 33

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    34/137

    Para selecionar os componentes pelas bibliotecas, clique em Libraries. A seguinte janela aparecer:

    LABORATRIO ETE 101 34

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    35/137

    Para definir os componetes a serem utilizados siga o exemplo :

    Em Part Name digite R , voc observar a figura de um resistor , a seguir pressione o botoPLACE, voc agora poder colocar o componente sobre sua folha apenas clicando com omouse .

    Insira agora os outros componentes que usaremos digitando :

    - EGND para terra ;- VDC para fonte de tenso contnua ;

    obrigatrio a presena de um n "zero", que ser o n de referncia( usualmente o n de "terra" do circuito), ao qual sero referenciadas todas as tenses

    calculadas, o "terra" deve sempre ser fixado no circuito .

    seguir pressione o boto CLOSEpara sair .

    LABORATRIO ETE 101 35

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    36/137

    Voc dever ter a seguinte tela agora :

    Para melhor visualizao utilize os botes de Zoom .

    Vamos agora desenhar as linhas (wires) que ligaro nosso circuito , para isso clique no botoDesenhar Linhas (Draw Wire) , o cursor agora passa a ter a forma de um lpis permitindo quevoc desenhe as linhas clicando com o mouse no ponto inicial e final da ligao , para sair destafuno basta pressionar o lado direito de seu mouse .

    Voc deve ter agora o seguinte circuito :

    Para imprimir o esquema ou grfico , selecione o menu File > Print

    Para rotacionar os componentes , selecione o componente e pressione Control+R , ou menuEdit > Rotate

    LABORATRIO ETE 101 36

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    37/137

    Vamos agora explicitar os valores dos componentes :

    1) Clique 2 vezes sobre o texto 0V uma caixa de dilogo se abrir permitindo que voc altere ovalor da fonte de tenso DC , mude o valor para 10 V e pressione OKpara confirmar .

    2) Vamos agora definir o valor do resistor , clique 2 vezes sobre o texto 1k (valor padro)uma caixa de dilogo se abrir permitindo que voc altere o valor da resistncia , mude ovalor para 100 V e pressione OKpara confirmar .

    Uma outra maneira de ajustar os valores dos componentes clicando duas vezes sobre estes.Por exemplo, ao clicarmos duas vezes sobre um resistor, a seguinte janela aparece:

    LABORATRIO ETE 101 37

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    38/137

    Selecione cada caracterstica do componente e faa a alterao.Ao alterar os valores clique em SaveAttr. Ao trmino, clique em OK.

    Para salvar o esquema desenhado v ao menu Arquivo (Files) , Salvar Como (Save As) :

    Monte agora o seguinte circuito :

    Utilize os componentes VDC , R , EGND e BUBBLE .

    clique 2 vezes sobre o componente Bubble , uma caixa de dilogo se abrir permitindo que vocaltere o seu texto , ele servir como um marco de referncia para medirmos o valor da tenso nosresistores ( todas as tenses so sempre medidas tendo como referncia a terra ) .

    LABORATRIO ETE 101 38

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    39/137

    Simulando o circuito

    Vamos rodar agora a simulao do programa afim de sabermos qual o valor das tenses nos nasreferncias (bubbles) , pressione o boto Simulate.

    A seguinte tela se abrir :

    LABORATRIO ETE 101 39

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    40/137

    Pressione o boto ao lado :

    Aparecer ento o arquivo contendo os valores das tenses simuladas do circuito :

    **** 08/10/02 02:10:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************

    * C:\Meus documentos\Schematic1.sch

    **** CIRCUIT DESCRIPTION

    ******************************************************************************

    * Schematics Version 9.1 - Web Update 1* Sat Aug 10 02:04:55 2002

    ** Analysis setup **.OP

    * From [PSPICE NETLIST] section of pspiceev.ini:.lib "nom.lib"

    .INC "Schematic1.net"

    **** INCLUDING Schematic1.net ***** Schematics Netlist *

    V_V1 $N_0001 0 100

    LABORATRIO ETE 101 40

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    41/137

    R_R1 $N_0001 VA 1KR_R4 VB VA 2KR_R5 VB 0 2KR_R3 0 VA 4K

    **** RESUMING Schematic1.cir ****.INC "Schematic1.als"

    **** INCLUDING Schematic1.als ***** Schematics Aliases *

    .ALIASESV_V1 V1(+=$N_0001 -=0 )R_R1 R1(1=$N_0001 2=VA )R_R4 R4(1=VB 2=VA )R_R5 R5(1=VB 2=0 )R_R3 R3(1=0 2=VA )_ _(VA=VA)_ _(VB=VB)

    .ENDALIASES**** RESUMING Schematic1.cir ****.probe

    .END

    **** 08/10/02 02:10:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************

    * C:\Meus documentos\Schematic1.sch

    **** SMALL SIGNAL BIAS SOLUTION TEMPERATURE = 27.000 DEG C

    ******************************************************************************

    NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE NODE VOLTAGE

    ( VA) 66.6670 ( VB) 33.3330 ($N_0001) 100.0000

    VOLTAGE SOURCE CURRENTSNAME CURRENT

    V_V1 -3.333E-02

    TOTAL POWER DISSIPATION 3.33E+00 WATTS

    **** 08/10/02 02:10:56 *********** Evaluation PSpice (Nov 1999) **************

    * C:\Meus documentos\Schematic1.sch

    LABORATRIO ETE 101 41

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    42/137

    **** OPERATING POINT INFORMATION TEMPERATURE = 27.000 DEG C

    ******************************************************************************

    JOB CONCLUDED

    TOTAL JOB TIME .01

    LABORATRIO ETE 101 42

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    43/137

    EXERCCIOS

    1) Determine agora a tenso VA , VB e VC do circuito seguir :

    (Gerador de Corrente -> IDC )

    VA (V)VB (V)VC (V)

    2) Determine agora a tenso VA , VB e VC do circuito seguir :

    VA (V)VB (V)VC (V)

    LABORATRIO ETE 101 43

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    44/137

    DC SWEEP (Variando parmetros p/ obter a Curva de Transferncia) .

    At agora para simularmos o circuito com diferentes valores , deveramos mudar o valordesejado e rodar novamente quantas vezes fossem as analises desejadas , vamos aprender agoracomo simular o circuito para diferentes valores numa mesma simulao.

    Vamos desenhar o circuito abaixo :

    A pergunta : como varia a tenso Vo quando variamos V1. Vamos abrir o menu Analysis >Setup .

    LABORATRIO ETE 101 44

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    45/137

    a seguinte tela se abrir :

    Vamos pressionar o boto DC Sweep , a caixa de dilogo aparecer , preencha-a conforme oindicado e confirme :

    Acabamos de dizer ao programa para simular a variao de uma fonte de tenso (VoltageSource) , indicamos qual fonte sofrer a variao (Name : V1) , escolhemos o tipo de variao(Linear) e definimos os valores inicial , final e o incremento da variao .

    A seguir feche a tela Analysis Setup , verificando que agora o item DC Sweep est selecionado .

    LABORATRIO ETE 101 45

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    46/137

    Vamos rodar agora a simulao do programa afim de sabermos qual o valor da tenso em Voem funo de V1 , pressione o boto Simulate.

    A seguinte tela se abrir :

    LABORATRIO ETE 101 46

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    47/137

    Selecione no Menu Trace > Add Trace

    Selecione a tenso V(Vo) e confirme :

    LABORATRIO ETE 101 47

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    48/137

    Teremos ento o grfico da variao de Vo em funo de V1 :

    Para inserir um novo grfico no mesmo eixo repita o procedimento ( apenas tenha cuidado parano colocar grficos com valores mximos muito distantes ou voc ter problemas de escala

    para visualizao ) . Voc tambm pode plotar o grfico de funes utilizando as variveis detenso e corrente , bastando escrever a expresso na tela Add Trace .

    LABORATRIO ETE 101 48

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    49/137

    EXERCCIO

    Plote as tenses Va , Vb e Vc quando a fonte DC varia de 1 20 V .

    Curva Caracterstica do Diodo

    Componentes : Resistor (R) , Fonte Dc (Vdc) , marcador (Bubble) , Diodo (D1N4148) , Terra(EGND)

    Vamos variar a fonte Dc de 15 V 15 V , modo Linear , incremento 0.1 .

    Vamos plotar a corrente I(D1) .

    Vamos agora definir o eixo X como sendo a tenso Vd .

    Entre no menu Plot > Axis Settings

    LABORATRIO ETE 101 49

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    50/137

    Agora pressione o boto Axis Variable ( para definirmos qual varivel estar representada noeixo x ) :

    LABORATRIO ETE 101 50

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    51/137

    Vamos escolher V(Vd) e confimar Ok em seguida at retornarmos a tela do grfico :

    LABORATRIO ETE 101 51

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    52/137

    Curva Caracterstica do Diodo Zener

    Plote a curva caracterstica do Diodo Zener do circuito abaixo variando V1 de 15 V 15 V :

    Componentes : Fonte de tenso (Vdc) , Resistor (R) , marcador (Bubble) , Diodo Zener , Terra(EGND)

    Eixo x : V(Vz)Eixo y : -I(R1) (para indicar a corrente nosentido positivo da tenso de referncia )

    LABORATRIO ETE 101 52

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    53/137

    Circuito com Diodos

    Plote a curva correspondente Vs variando a tenso V1 de 10 V 20 V :

    Componentes : Fonte de tenso (Vdc) , Resistor (R) , marcador (Bubble) , Diodo , Terra(EGND)

    LABORATRIO ETE 101 53

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    54/137

    Curva caracterstica do Transistor

    Componentes : Fonte de tenso (VRSC) ,

    Fonte de corrente (ISRC) ,

    Transistor (Q2N222) , Terra (EGND)

    Monte o circuito ao lado e configure oSetup do Analysis conforme indicadoabaixo ( no se esquea de ativa oNested Sweep, afim de variar a correntesimultaneamente com a tenso ) .

    LABORATRIO ETE 101 54

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    55/137

    Quando finalizada a simulao voltaremos ao Probe, para visualizarmos a curva basta entrar no Add Trace >e selecionar IC(Q1) , ou seja ,corrente de coletor do transistor .

    Para desenharmos tambm a reta de carga , basta acrescentarmos uma nova curva Add Trace >, vamos escrever a expresso da reta de carga (V1_maximo V_V1)/Rc , ou seja , definimosum valor para V1_Maximo e um valor para Rc (resistor do coletor) , no exemplo fizemos : (10-

    V_V1)/25 .

    LABORATRIO ETE 101 55

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    56/137

    Teorema da Superposio e ProporcionalidadeA funo de transferncia (Transfer Function)

    O comando Transfer Functionnos diz qual a relao entre uma tenso de sada e uma tensode entrada , basta ativar a funo , definir as variveis de entrada e sada e simular Simulate, afuno de transferncia estar mostrada no arquivo de sada .

    A varivel de sada deve ser colocada da forma : V(varivel_sada) .

    LABORATRIO ETE 101 56

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    57/137

    **** SMALL-SIGNAL CHARACTERISTICS

    V(Vs)/V_V1 = 5.000E-01

    INPUT RESISTANCE AT V_V1 = 2.000E+03

    OUTPUT RESISTANCE AT V(Vs) = 5.000E+02

    JOB CONCLUDED

    TOTAL JOB TIME .18

    Ou seja , Vs = k1*V1 = 0.5*V1 .

    LABORATRIO ETE 101 57

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    58/137

    EXERCCIO

    Vamos aplicar o Teorema da Proporcionalidade e da Superposio afim de descobrir quais asrelaes de V1 , V2 e I1 com a tenso de sada Vs , para isso vamos montar o circuito a seguir edeterminar as constantes k1 , k2 e k3 aplicando o recurso da Funo de Transferncia ( Transfer

    Function) .

    No se esquea que para respeitar o teorema temos que zerar as outras fontes que no estosendo analisadas .

    Vs = k1*V1 + k2*V2 + k3*I1

    k1k2k3

    LABORATRIO ETE 101 58

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    59/137

    Medindo a resistncia equivalente do circuito

    Imagine que nos quisssemos saber qual a resistncia equivalente entre dois ptos quaisquer de

    um circuito , para isso basta puxarmos dois fios daqueles pontos , colocar uma referncia

    (bubble Vs) afim de sabermos o valor da tenso naquele ponto e ligarmos um gerador de

    corrente , aplicamos ento o DC Sweepfazendo variar a corrente de 0 at um valor qualquer ,

    por exemplo 10 , simulamos e plotamos o grfico de V(Vs)/I_I1 onde Vs a tenso no bubble e

    I1 a corrente do gerador , ao analisarmos o grfico , a leitura do valor constante a leitura do

    valor da resistncia equivalente naquele pto do circuito . (Lembre-se que para medirmos

    resistncia devemos desligar (zerar) qualquer outra fonte de tenso ou corrente no circuito , o

    mtodo de leitura aqui empregado serve apenas para circuitos com resistores , ou seja , cuja

    impedncia no varia com freqncia , para medir a resistncia de circuitos com indutores e

    capacitores utilize um gerador de corrente alternada com fase zero no lugar do gerador decorrente contnua ) .

    Para sabermos o valor exato , v ao menu Trace > Cursor > Display , uma janelinha se abrir ,

    clique com o cursor esquerdo do mouse sobre a curva , voc ter agora a variao nmerica

    caminhando com o cursor sobre a curva .

    LABORATRIO ETE 101 59

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    60/137

    Requivalente = 970 Ohms

    LABORATRIO ETE 101 60

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    61/137

    LABORATRIO ETE 101 61

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    62/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    5

    Circuitos Lgicos Combinatrios 1

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    Numerao dos Pinos

    Existem circuitos integrados digitais com diversos nmeros de pinos de conexo cada um com sua

    funo definida, sendo que os mesmos so numerados em sentido Anti-horrio, a partir de umamarca de refernciano encapsulamento doCI.

    Observao

    Em alguns circuitosintegrados existem

    pinos de que no temfuno, ou seja, elesno esto conectadosinternamente

    pastilha de silcio. Neste caso, eles recebem a denominao NC (No Internal Connection).

    LABORATRIO ETE 101 62

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    63/137

    1. Implementando uma tabela verdade

    1.1 Expresso lgica

    Na tabela verdade abaixo, escolha a sada igual a 1 para apenas duas combinaes das variveisA, B e C. A seguir, escreva a expresso lgica que realiza a tabela sem qualquer tipo desimplificao.

    A B C Sada

    0 0 0

    0 0 1

    0 1 0

    0 1 1

    1 0 0

    1 0 11 1 0

    1 1 1

    Sada = ________________________________________________________________________

    LABORATRIO ETE 101 63

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    64/137

    1.2 Circuito lgico

    Esquematize o circuito lgico que implementa a expresso lgica do item anterior. Monte e teste ofuncionamento do circuito.

    Circuito Lgico

    2. Etapas de um projeto lgico

    2.1 O problema

    Um executivo de uma grande empresa multinacional est dentro de um txi, no meio de umengarrafamento. Para piorar a situao, o cu est nublado e a chuva parece iminente. Ele recebe

    uma ligao de seu escritrio dizendo para que se apresse, ou chegar atrasado reunio dadiretoria. O executivo responde, com toda a calma:

    S conseguirei chegar no horrio se:- no chover e ainda por cima der um dinheiro extra ao motorista para que dirija o mais rpido que

    puder;

    - chover e eu tiver asas para voar.

    2.2 Nomenclatura de Variveis & Tabela Verdade

    Complete a tabela verdade que descreve o problema exposto acima, admitindo que:

    CH chuvaDE dinheiro extra ao motorista do txiA asas para voarR chegada reunio no horrio marcado

    LABORATRIO ETE 101 64

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    65/137

    CH DE A R

    0 0 0

    0 0 1

    0 1 0

    0 1 1

    1 0 0

    1 0 1

    1 1 0

    1 1 1

    2.3 Simplificao

    Determine a expresso lgica que realiza a tabela verdade acima:

    R = ____________________________________________________________________________

    Simplifique a expresso acima, lembrando da propriedade associativa da lgebra de Boole.

    Simplificao

    R = ___________________________________________________________________________

    LABORATRIO ETE 101 65

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    66/137

    2.4 Circuito Lgico

    Esquematize o circuito lgico para implementao da expresso lgica encontrada no item 3. Montee teste o funcionamento do circuito.

    Circuito Simplificado

    EXPERINCIA : CIRCUITOS LGICOS COMBINATRIOS I

    QTD MATERIAL UTILIZADO01 404901 408101 4071

    Painel DigitalFios / Cabos

    Pesquisa de componentes :

    www.ti.com(Texas Instrument)www.national.com(National )

    LABORATRIO ETE 101 66

    http://www.ti.com/http://www.national.com/http://www.national.com/http://www.ti.com/
  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    67/137

    Placa para prottipos

    Placas para prottipos so usadas para asmontagens de circuitos temporrios, sem ouso de soldas. Os terminais dos componentesso introduzidos nos orifcios da placa, a qualincumbe-se das conexes bsicas. , naprtica, um circuito impresso provisrio.No s os terminais dos componentes, comotambm, interligaes mediante fios (jumpers)podem ser espetados nos orifcios dessaplaca.

    No interior da placa, conjuntos metlicos fazem interligaes entre os componentes, osquais so organizados em colunas e canais, como se ilustra abaixo.

    Alguns modelos de tais placas tm a base facilmente removveis, o que permite observaresses arranjos com detalhes. De cada lado da placa, ao longo de seu comprimento, hduas colunas completas. H um espao livre no meio da placa e de cada lado desseespao h vrios grupos de canais horizontais (pequenas fileiras), cada um com 5orifcios.

    LABORATRIO ETE 101 67

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    68/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    6TEOREMA DA SUPERPOSIO

    TEOREMA DE NORTON /THEVENIN

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    I = AMonte o circuito e mea a corrente no R=1 k

    1) Substitua a fonte de 12V por um curto-circuito e mea novamente a corrente I .I = A

    2) Coloque novamente a fonte de 12 V no circuito e substitua a fonte de 3 V por um curto .

    Mea novamente a corrente I . I= A

    3) Conclua aplicando a superposio .

    LABORATRIO ETE 101 68

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    69/137

    TEOREMA DE NORTON /THEVENIN

    1) Monte o circuito da figura

    R () I (A) V (V)470

    2) Retire o R=470 e mea a tenso entre A e B . Eth = V

    3) Substitua a fonte por um curto e anote a resistncia Rth entre os pontos A e B .Rth =

    4) Retire o R=470 , substitua-o por um curto e mea a corrente no curto .Ith = A

    5) Monte o circuito conforme os valores de Eth e Rth e conclua .

    LABORATRIO ETE 101 69

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    70/137

    6) Monte o circuito conforme os valores de Ih e Rth e conclua .

    OBS .: NO ZERE A DCADA RESISTIVA

    EXPERINCIA : TEOREMA DA SUPERPOSIO / NORTON - THEVENIN

    QTD MATERIAL UTILIZADO01 Fonte DC 0 10 V01 Multimetro analgico05 Resistores ( 120 , 270, 390 , 470 , 1k , 2k2 Ohms ) 1 W01 Dcada Resistiva01 Placa Universal

    Fios e Cabos01 Suporte p/ pilhas

    03 Pilhas 1.5 V (G)

    LABORATRIO ETE 101 70

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    71/137

    LABORATRIO ETE 101 71

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    72/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    7Circuitos Lgicos Combinatrios_2

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    EXPERINCIA : CIRCUITOS LGICOS COMBINATRIOS II

    QTD MATERIAL UTILIZADO01 404901 408101 4071

    Painel DigitalFios / Cabos

    01 Resistor 470 Ohms01 Led

    LABORATRIO ETE 101 72

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    73/137

    1. Levantando a expresso e a tabela verdade partir do circuito :

    Monte o cicuito abaixo e levante a expresso e a tabela verdade para as combinaes dasvariveis A,B e C . Para verificar a sada , coloque um Led com um resistor de 470 em srie

    Circuito ser implementado :

    A B C Sada

    0 0 0

    0 0 1

    0 1 0

    0 1 1

    1 0 0

    1 0 11 1 0

    1 1 1

    Sada = ________________________________________________________________________

    Justifique a utilizao da ligao das sadas das portas inversoras em conjunto antes do Led .

    LABORATRIO ETE 101 73

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    74/137

    2. Monitoramento da tenso num carregador de baterias

    Um carregador de baterias deve manter sua tenso prxima dos 12 V . Sendo assim ,devemos monitora-la , toda vez que a tenso estiver abaixo de 11 V deve acender umaluz amarela indicando falta de tenso . Se a tenso estiver acima de 13 V deve acender

    uma luz vermelha indicando excesso de tenso . Se a tenso estiver na faixacompreendida entre 11 e 13 V deve acender uma luz verde indicando que tudo estbem .

    Projetar um circuito com portas lgicas para fazer o monitoramento desse carregador debaterias .

    2.1 Nomenclatura de Variveis & Tabela Verdade

    Complete a tabela verdade que descreve o problema exposto acima, admitindo que:

    VBAT tenso medidaLA led amareloLV led vermelhoLVR led verde

    (condio normal de funcionamento)

    Y1 Y2 LV LVR LA

    11 V< Vbat 13 V 0 1

    Vbat < 11 V 1 0

    Determine a expresso lgica que realiza a tabela verdade acima:

    LA =___________________________________________________________________________

    LV= ___________________________________________________________________________

    LVR=__________________________________________________________________________

    LABORATRIO ETE 101 74

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    75/137

    2.2 Circuito Lgico

    Esquematize o circuito lgico para implementao da expresso lgica encontrada . Monte e teste ofuncionamento do circuito para uma nica sada ( sua escolha) . Para verificar a sada , coloque umLed com um resistor de 470 em srie .

    Circuito

    Lembre-se voc pode associar portas para obter um maior nmero de variveis de entrada .

    LABORATRIO ETE 101 75

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    76/137

    CIRCUITO(S) PARA ANLISE (EXTRA)

    Circuito 1

    LABORATRIO ETE 101 76

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    77/137

    Circuito 2

    imular as comb

    B C Y

    inaes de entrada do circuito 1 de acordo com a tabela verdade e de acordo com

    Sos LEDS do circuito, marcar o nvel lgico 1 ou 0 para cada estado na sada e anotar na tabelaabaixo:

    A0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 0

    1 0 11 1 01 1 1

    Extrair a expresso lgica do circuito 1 atravs dos nveis de sada encontrados na tabela verdade do

    __________________________________________

    imular as combinaes de entrada do circuito 2 de acordo com a tabela

    ompare os valores obtidos de sada nos dois circuitos e conclua sobre a

    A C Y

    item anterior

    _

    Sverdade e de acordo com os LEDS do circuito, marcar o nvel lgico 1 ou 0

    para cada estado na sada e anotar na tabela ao lado:

    Csimplificao de circuitos lgicos .

    LABORATRIO ETE 101 77

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    78/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    8OSCILOSCPIO 1

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    LABORATRIO ETE 101 78

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    79/137

    OSCILOSCPIO - TUBO DE RAIOS CATDICOS

    OSCILOSCPIO

    LABORATRIO ETE 101 79

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    80/137

    GERADOR DE FUNES

    XPERINCIA : OSCILOSCPIO

    QTD MATERIAL UTILIZADO

    E

    02 Cabo coaxial BNC / Banana01 Osciloscpio01 Gerador de Funes

    LABORATRIO ETE 101 80

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    81/137

    LABORATRIO ETE 101 81

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    82/137

    LABORATRIO ETE 101 82

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    83/137

    LABORATRIO ETE 101 83

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    84/137

    LABORATRIO ETE 101 84

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    85/137

    LABORATRIO ETE 101 85

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    86/137

    LABORATRIO ETE 101 86

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    87/137

    LABORATRIO ETE 101 87

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    88/137

    PONTAS DE PROVA

    As pontas de prova so utilizadas para interligar o osciloscpio aos pontos de medida.

    Uma das extremidades da ponta de prova conectada a uma das entradas do osciloscpio

    atravs de um conector e a extremidade livre serve para conexo aos pontos de medida.A extremidade livre possui uma garra jacar, denominada de terra da ponta de prova, quedeve ser conectada ao terra do circuito e uma ponta de entrada de sinal, que deve ser conectada no

    ponto que se deseja medir.Existem dois tipos de ponta de prova:ponta de prova 1:1;ponta de prova 10:1.

    A ponta de prova 1:1 se caracteriza por aplicar entrada do osciloscpio a mesma tenso ouforma de onda que aplicada a ponta de medio.

    A ponta de prova 10:1 entrega ao osciloscpio apenas a dcima parte da tenso aplicada a

    ponta de medio. As pontas de prova 10:1 permitem que o osciloscpio consiga observar tensesdez vezes maior que a sua capacidade. Por exemplo: Um osciloscpio que permite a leitura detenses de 50V com ponta de prova 1:1, com ponta de prova 10:1 poder medir tenses de at 500V(10x50V). Existem pontas de prova que dispe de um boto onde se pode selecionar 10:1 ou 1:1.

    Obs: Quando no se tem total certeza da grandeza da tenso envolvida aconselhvel iniciara medio com o posio 10:1.

    LABORATRIO ETE 101 88

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    89/137

    LABORATRIO ETE 101 89

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    90/137

    LABORATRIO ETE 101 90

    Entenda o que est ocorrendo atravs do Diagrama de Blocos.Ajustar a tenso de pico da senide em IV por meio do osciloscpio!

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    EXPERINCIA

    9OSCILOSCPIO 2

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    Obs.: Deixar o ponto luminoso com brilho mnimo, para no danificar a camada decomposto de fsforo no interior do tubo!

    1. Com o acompanhamento do professor, ligar o Osciloscpio no modo X-Y. Aps oaquecimento do filamento, dever aparecer um ponto luminoso na tela.

    Verificar o funo dos controles de luminosidade (Intensity), foco (FOCUS), PosioHorizontal e Vertical na tela e explica-lo no diagrama de blocos.

    Posicionar ento o ponto luminoso no centro da tela.

    2. Localizar a Entrada Horizontal e aplicar a esta um sinal senoidal de 1kHz proveniente deum Gerador Senoidal (que pode ser um Gerador de Audio ou de Funes).

    A chave de entrada (indicada por DC-GND-AC) deve estar em DC, pois em GND, o sinal

    de entrada no aplicado entrada, sendo aplicado a esta 0V, e em AC, estar sendo colocado umcapacitor de desacoplamento DC em srie com sinal de entrada, o que acarretaria uma distoro domesmo. Variar a escala deste canal por meio da chave seletora V/div correspondente, observando oefeito deste controle.

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    91/137

    os procedimentos d

    ntendo acolocar a Chave Seletora de Varredura SWEEP / DIV sies ms / div, utilizandosincr nterno (TR

    serra nte do Gerador de Varredura, interno aAnotar a forma de onda na tela a seguir e medir a tenso pico a pico do sinal senoidal,

    utilizando-se a escala da tela e o valor VOLTS / DIV da escala do seletor do canal CHI.

    5. Aumentar gradualmente a frequncia do Gerador Senoidal e observar o que ocorrecom o ponto luminoso.

    Ajustar a frequncia do Gerador Senoidal paraf = 1kHz. Ajustar a Chave Seletora deWEEP / DIV e o Nvel de Trigger (LEVEL) de modo a obter uma senide parada na

    la. Obser ar o que ocorre quando comuta-se a chave + / - do Trigger e quando varia-se o Nvel de

    rigger (L VEL).

    7. Mudar a fonte de sincronismo para Rede (LINE), e ajustar a frequncia do Geradorenoidal p a f= 60Hz. Explicar por que no se consegue parar a fi ura na tela.

    3. Repetir

    o item 2 para o Canal Vertical.

    4. Ma

    onismo i

    provenie

    inda o Gerador Senoidal com frequncia f = 10 kHz ligado ao vertical, em uma das po

    IGGER SOURCE = CH1). Agora, est sendo aplicado a tenso dente de

    o osciloscpio.

    6.Varredura Ste v

    T

    E

    S ar g

    LABORATRIO ETE 101 91

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    92/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICALABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADE

    DEL 485/487

    10Portas Lgicas e Comparadores Anlise

    EXPER

    DC

    INCIA

    URMA SRIE SALAT

    NOME N

    LABORATRIO ETE 101 92

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    93/137

    OS 4049

    1.1 squem1.2 cimetr

    no resistor de 1M conectado ao mesmo pino, utilizando o osciloscpio. Qual fato pode serconstatado?

    1.3Retorne o potencime 2pelo osciloscpio, gire o atenso no pino 3 quando ela ocorre?

    ando a tenso no ir o potencimetro de forma que ela seja mxima. Diminua-agradativamente at que ocorra novamente a comutao da sada. Qual a tenso no pino 3 quando ela

    1.5Esquem tize a curva de transferncia da porta inversora examinada nos itens anteriores.

    .6 Retorne a situao do item 1.2, verificando as tenses nos pinos 4 e 6. Qual a razo daiscrepnc entre os valores destas tenses quando comparadas com a tenso do pino 3?

    . O Inversor Schmitt-Trigger 4093

    2.1 A partir do esquema fornecido (em anexo), levante o circuito em teste.

    2.2 Gire o potencimetro de forma a atingir tenso mxima nos pinos 1 e 2. Mea a tenso noresistor de 1Mconectado aos mesmos pinos. Novamente, o que pode ser constatado?

    2.3Retorne o potencimetro posio de tenso nula nos pinos 1 e 2. Monitorando a tenso no pino3 pelo osciloscpio, gire o potencimetro lentamente at que ocorra a comutao da sada. Qual atenso nos pinos 1 e 2 quando ela ocorre? Continue aumentando a tenso at que ela seja mxima.

    2.4 Monitorando a tenso no pino 3, gire o potencimetro, diminuindo a tenso de entradagradativamente at que ocorra novamente a comutao da sada. Qual a tenso no pino 3 quando elaocorre? Continue diminuindo a tenso at que ela seja nula.

    2.5Esquematize a curva de transferncia da porta inversora Schmitt-Trigger examinada nos itensanteriores.

    2.6 Retorne a situao do item 2.2, verificando as tenses nos pinos 4 e 10. Qual a razo dadiscrepncia entre os valores destas tenses quando comparadas com a tenso do pino 3?

    1. O Inversor CM

    A partir do e

    Gire o poten

    a fornecido (em anexo), levante o circuito em teste.

    o de forma a atingir tenso mxima no pino 3. Nesta situao, mea a tenso

    tro posio de tenso nula no pino 3. Monitorando a tenso no pinopotencimetro lentamente at que ocorra a comutao da sada. Qual

    1.4Monitor pino 3, g e

    ocorre?

    a1d

    ia

    2

    LABORATRIO ETE 101 93

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    94/137

    3. O Comparador de Tenso LM311

    pino 2 (entrada positiva) de modo que a tenso neste terminal seja da ordem de 5V.onitore a tenso de sada (pino 7) com o osciloscpio. Fundamentando-se nas aulas de teoria,

    o 2 na posio do item anterior. Monitore as tenses nos pinose 7 simultaneamente no osciloscpio. Gire lentamente o potencimetro do pino 3, observando a

    .4 Ajuste a tenso do pino 2 para cerca de 2,5V, mantendo o potencimetro conectado ao pino 3 na

    Qual anso no pino 2 quando da comutao da sada? Comente sobre o funcionamento do comparador.

    XPERINCIA : PORTAS LGICAS E COMPARADORES ( Pr Montada )

    TD MATERIAL UTILIZADO

    3.1 A partir do esquema fornecido (em anexo), levante o circuito em teste.

    3.2 Gire o potencimetro conectado ao pino 3 (entrada negativa) de forma que a tenso neste

    terminal seja 1,0V (monitore-a pelo osciloscpio). Repita o procedimento para o potencimetroconectado aoMconclua sobre o funcionamento do comparador.

    3.3 Mantenha o potencimetro do pin3sada. Anote a tenso do pino 3 no momento da comutao da sada. Conclua sobre ofuncionamento.

    3

    mesma posio do item anterior. Varie a tenso no pino 2, monitorando a sada ao pino 7.te

    EQ01 CMOS 404901 CMOS 409301 LM 311

    Resistores (6 x 1M , 1x 3k9 , 1 x 820 , 1 x 120 k , 1 x 22 k , 1 x 2k2 ) Ohms04 Potenciometro 1 k Ohm

    ProtoboardFonte DC 12 V

    01 Cabo coaxial BNC / Pta de ProvaCabos / Fios

    01 Osciloscpio

    LABORATRIO ETE 101 94

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    95/137

    Inversor CMOS 4049

    LABORATRIO ETE 101 95

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    96/137

    Inversor Schmitt-Trigger 4093

    LABORATRIO ETE 101 96

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    97/137

    Comparador LM311

    LABORATRIO ETE 101 97

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    98/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    EXPERINCIA

    11TRANSISTOR E LED

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    As caractersticas de sada, ou de coletor, pode ser dividida em trs regies distintas, poiscada transistor tem um comportamento especifico.

    Regio de Corte Dizemos que um transistor est em corte quando a corrente de coletor praticamente nula, nesta condio como se o transistor estivesse sido desconectado.

    Regio de Saturao Dizemos que um transistor est saturado quando fazendo com queuma pequena variao em VCB(Sada) resulte numa enorme variao de corrente de coletor(sada). Neste caso como se o transistor estivesse em curto-circuito (VCB= 0)

    Regio AtivaEsta a regio central do grfico da curva de um transistor onde as curvasso lineares. Portanto esta a regio usada na maioria das aplicaes, principalmente naamplificao de sinais, para que a distoro seja mnima.

    LABORATRIO ETE 101 98

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    99/137

    Monte o circuito abaixo :

    Ap

    juste a co rente Ib atravs do potencimetro de 1k. Varie a tenso Vce atravs dootencim ro de 100. Anote o valor da corrente Ic . Preencha a tabela seguir :

    Vce (V) 0 1 2 3 4 5 Ib (mA)

    ret

    00.050.1

    0.15A)

    0.20

    Trace as curvas Ic=f(Vce) p/Ib=cte

    Ic (m

    LABORATRIO ETE 101 99

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    100/137

    Monte o circuito abaixo :

    E

    1 Po

    0

    XPERINCIA : TRANSISTOR E LED

    QTD MATERIAL UTILIZADO01 Fonte variavel 0 12 V / Fixa 5 V0 tenci metro 1 M Ohm01 Resistor (82 k , 100 , 470 ) Ohm

    1 BC 548

    01 Led01 Protoboard

    Fios e Cabos

    LABORATRIO ETE 101 100

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    101/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    EXPERINCIA

    12TRANSISTOR COMO CHAVE

    E AMPLIFICADOR

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    AMPLIFICADOR DE PEQUENOS SINAIS

    Monte o circuito abaixo :

    Varie a tenso de entrada segundo a tabela abaixo , mea as correntes ib e ic e a tensoVce .

    LABORATRIO ETE 101 101

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    102/137

    Para medir as correntes ib e ic voc pode medir a tenso respectivamente sobre ose 470e pela lei

    Pre a seg

    Ventra

    resistores de 82 k de Ohm obter o valor das correntes.

    encha a tabel

    wt

    uir :

    da (V) Ib Ic Vce0 4

    60 5120 5180 4240 3300 3360 4420 5480 5

    540

    Trace as curvas Ib=f(wt) , Ic=f(wt) , Ventrada=f(wt) , Vce=f(wt)

    4600 3660 3720 4

    LABORATRIO ETE 101 102

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    103/137

    LABORATRIO ETE 101 103

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    104/137

    Retirando o nivel DC , calcule os ganhos de amplificao :

    Av = Vce / Ventrada

    Ai= Ic/Ib

    Verifique o que acontece com as formas de onda de entrada e sada .

    TRANSISTOR COMO CHAVE

    Transistor como chaveUm transistor operando nas regies de corte e saturao funciona como uma chave eletrnica,

    u seja, um elemento de controle liga-desliga (on/off), conduzindo corrente ou no.

    Figura 1 Representa a analogia transistor chave

    Verifique o funcionamento do circuito como chave .

    o

    B

    LABORATRIO ETE 101 104

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    105/137

    Preencha a tabela a seguir :

    Chave Ib Ic Vbe VceAberta

    Fechada

    EXPERINCIA : TRANSISTOR E LED ( AMPLIFICADOR DE PEQUENOS SINAIS /HAVE )

    TD MATERIAL UTILIZADO

    CQ01 Fonte varivel 0 12 V / Fixa 12 V01 Protoboard01 Resistor (10 K , 82 k , 470 , 100 ) Ohm01 BC 54801 Led

    Fios e Cabos

    LABORATRIO ETE 101 105

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    106/137

    ESCO DE ENGE RIA MAULA NHA ARINCLABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    EXPE IA

    13PONTE DE WHEATSTONE / RELS

    M SALATUR A SRIE

    NOME N

    PONTE DE WHEATSTONE

    1. Monte o circuito abaixo ajustando a dcada para o equilbrio da ponte , mea e anoteas tenses nos resistores e na dcada .

    R () 100 150 330 RdecadaV (V)

    LABORATRIO ETE 101 106

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    107/137

    2. Monte o circuito abaixo para medida de resistncias , conecte entre os pontos A e B ,valores de resistores desconhecidos , ajuste o equilbrio da ponte para cada resistor e

    lor ajustado de Rde e aanote o vtabela :

    a c , com o ohmimetro mea cada resistor e complet

    Rdec () Rx () Rohmimetro ()

    RaRbRcRdRe

    Equilbrio (I microamperimetro=0)R2*Rx=R1*Rdec

    VR1=VRxVR2=VRdec

    XPERINCIA : PONTE DE WHEATSTONE

    QTD MATERIAL UTILIZADO

    E

    01 Fonte fixa 5 V01 Microamperimetro01 Resistores ( 100 , 150 , 330 , 47 , 1k , 820 ) Ohms 1W

    01 Dcada ResistivaFios e Cabos

    01 Placa Pto. De Wheatstone01 Multimetro Analogico

    LABORATRIO ETE 101 107

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    108/137

    - R

    1. deizamento (abertura) do rel utilizando o circuito abaixo :

    ELS

    Determinar os valores da tenso de energizamento(fechamento) edesenerg

    A tenso da fonte deve ser aumentada gradativamente at o ponto em que o rel se

    energize ; lemos nesse ponto o valor da tenso (Ve) e da corrente de energizamento (Ie) .

    Estando o rel energizado (contatos ativados) , reduzimos gradativamente a tenso da

    fonte at ocorrer o desernegizamento do rel , lemo nesse ponto o va or da tenso (Vd) e da

    corrente de desenergizamento (Id) .

    Energizamento (Fechamento) Desernergizamento (Abertura)

    s l

    IV

    O que verificamos ?

    Caractersticas principais dos rels :

    a) s contatos eltricosxima de corrente (A)

    a de comutao (VA)o de manobras

    b) as Resitncia hmica Tenso Nominal de Trabalho Tenso tpica de energizamento Tenso tpica de desenergizamento

    Caractersticas do Intensidade m

    Tenso Mxima (V) Carga mxim Nmer

    Caractersticas das bobin

    LABORATRIO ETE 101 108

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    109/137

    c) Caractersticas do conjunto Tenso de Isolao

    A principal utilizao dos rels o comando de circuitos de maior potncia .

    partir de um sinal num transistor operando como chave podemos acionar um rel :

    Tempo de energizamento (ms) Tempo de desenergizamento (ms)

    Monte ircuito o rel m everifique o funcionamento .

    EXPERINCIA : RELS

    QT

    o c acima , conecte os soquetes com e o transistor placa de montage

    D MATERIAL UTILIZADOPainel de conexo Darlington (R01 el)

    01 Rle 6 V , 100 OhmsRes to01 is r 100 OhmsFonte DC Variavel 0-12 V

    lti etro AnalgicoMu m Cabos Banana

    LABORATRIO ETE 101 109

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    110/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUAFUNDAMENTOS DE ENGENHARIALABORATRIO DE

    ELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    EXPERIN I

    14BRIO DE

    C A

    REL COMANDADO POR DESEQUILIPONTE ( LDR / NTC )

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    EXPERINCIA :

    TD MATERIAL UTILIZADOQ01 Painel de conexo Darlington (Rel) com 2 TIP3101 Rel 6 V

    1 Lmpada 12 V0 Fonte DC 5V / 12 V

    Multimetro AnalgicoCabos Banana

    01 LDR01 Microamperimetro

    02 1/8 WResistor ( 1k , 100 k ) Ohms01 Dcada ResistivaFios e Cabos

    01 LM33901 Placa Pto. De Wheatstone01 NTC

    Osciloscpio01 Cabo osciloscpio coaxial-jacar

    LABORATRIO ETE 101 110

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    111/137

    DESEQUILIBRIO DE PONTE COMANDADO POR LDR

    te o cinado

    n1. Mo( ilum

    ircuito abaixo ajustando a dcada para o equilbrio da ponteequilbrio ; no-iluminadodesequilbrio ) .

    2 Retire o ampermetro e ligue o comparador entre os pontos A e B conforme oesquema abaixo , verificando seu funcionamento com o osciloscpio entre ospontos C e terra . :

    .

    LABORATRIO ETE 101 111

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    112/137

    partir de um sinal num transistor operando como chave podemos acionar um rel :

    Monte o circuito acima , conecte os soquetes com o rel e o transistor placa de montagem everifique o funcionamento , conecte a lmpada conforme o diagrama ao lado.

    DESEQUILIBRIO DE PONTE COMANDADO POR NTC

    1. Desligue o circuito .2 Desconecte o comparador dos pontos A e B .3. Ligue novamente o ampermetro entre os pontos A e B , trocando o LDR por um NTC e

    equilibre a ponte .4. Aps o equilbrio , retire o ampermetro e retorne a ligao do comparador , verifiqueagora o desequilbrio comandado pelo NTC , ao segurar o NTC voc provocar umdesequilbrio devido variao da resistncia com a temperatura de seus dedos , acendendoassim a lmpada .

    LABORATRIO ETE 101 112

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    113/137

    LABORATRIO ETE 101 113

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    114/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    EXPERINCIA

    15CAPACITOR EXCITADO POR DEGRAU

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    1 . Monte o circuito abaixo com o capacitor descarregado :

    Carga do capacitor

    Acione a chave S (a chave S1 deve permanecer aberta) e o cronmetro simultaneamente .Anote o instante em que cada tenso for atingida , conforme a tabela abaixo :

    Vc(V) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12t (s)

    LABORATRIO ETE 101 114

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    115/137

    Descarga do capacitor

    e S esim . Anoaba

    Vc 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

    Ag avora abra a chultaneamenteixo :

    (V) 12

    acione a chave S1 (a chave S deve permanecer aberta) e o cronmetrote o instante em que cada tenso for atingida , conforme a tabela

    f(t) para a carga e descarga do capacitor .

    t (s)

    Construa os grficos de Vc=

    Na carga :=R*C (cte de tempo) (aprox. 63,2% de E)Vc=E.(1-e-t/)

    Na descarga :=R*C (cte de tempo) (aprox. 36,8% de E)Vc=Vcmax. e-t/

    QTD MATERIAL UTILIZADO01 Fonte fixa 12 V

    01 Multimetro Digital01 Resistor 22 k Ohms01 Capacitor Eletrolitico 1000 u F 25 V

    Fios e Cabos01 Placa Universal

    LABORATRIO ETE 101 115

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    116/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGEN

    EXPERINCIA

    16

    HARIAELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    / APLICAODIODO / DIODO ZENER

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    DIODO

    com o ohmimetro a resistncia direta e reversa do diodo , comente :1)Mea

    RdiretRrevers

    a ()a ()

    2. Monte o circuito abaixo e preencha a tabela seguir :

    Vd ( 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8V) 0 0,1Id (mA)

    LABORATRIO ETE 101 116

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    117/137

    3. Monte o circuito abaixo e preencha a tabela seguir:

    5 10 15 20 25 30Vd (V) 0Id (mA)

    Com os dados obtidos construa a curva caracterstica do diodo I=f(V)

    . Responda a seguinte questo :

    Ao esistncia de um diodo , obteve-se um valor muito baixo para as

    resistncias direta e reversa . O que aconteceu com o diodo ?

    5. Responda a seguinte questo :

    dir-se a resistncia de um eve-se um valor mu alto as

    resistncias direta e reversa . O que aconteceu com o diodo ?

    4

    medir-se a r

    Ao me diodo , obt ito para

    LABORATRIO ETE 101 117

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    118/137

    DIODO ZENER

    6. Mea com o ohmimetro a resistncia direta e reversa do diodo zener e comente :

    Rdireta ()Rreversa ()

    7. Monte o circuito abaixo e preencha a tabela seguir :

    Vd (V) 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8I (mA)d. Monte o circuito abaixo e preencha a tabela seguir:8

    Id (mA) 0 5 10 15 20 25 30 35 40Vd (V)

    om os dados obtidos construa a curva caracterstica do diodo zener I=f(V)C

    LABORATRIO ETE 101 118

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    119/137

    9. Responda a seguinte questo :

    a. Pode um diodo retificador ser utilizado como diodo zener ? Por qu?

    b. Pode um diodo zener ser utilizado como retificador ? Por qu?

    Faa a seguinte ligao e coloque o canal 1 do osciloscpio nos pontos A e B e o canal 2 nospontos C e B , o que voc v ? qual a finalidade deste circuito ?

    EX A D O S D O R QT

    PERINCI : I DO / IOD ZENE

    D MATERIAL UTILIZADODiodo 1N4001 ou equivalente01

    01 Resistor 470 Ohms ( 5 W)01 Fonte variavel 0 30 V

    ProtoboardFios / Cabos

    01 Multimetro Digital01 Diodo Zener 5,6 V / 1W

    Transformador 127 V / 9 V com caixa01 Resistor 1 kOhms

    Osciloscpio02 Cabos coaxial - jacar

    LABORATRIO ETE 101 119

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    120/137

    Regulador de tensoO regulado aorrente em at 1A.

    circuito integrado a ser utilizado um estabilizador de tenso com limitao interna deorrente e compensao de temperatura, que pode fornecer vrios nveis de tenso de sadam funo da sua especificao.

    capacitor C2 ligado sempre na sada do regulador tem a funo de eliminar possveisariaes apresentadas na sada (supressor).omo exem

    Como podeao lado podemos notar que omprego do regulador denso em circuito integradorna bem mais simples o

    gulador temos que tercerteza que a tenso de entrada seja pelo menos uma vez e meio maior que a tenso que

    pretende regular, pois caso contrrio sua fonte poder arriar ou seja, com a carga a correntepode ir a zero e sua fonte no servir de nada.Apresentamos a seguir uma tabela com alguns reguladores de tenso da srie 78XX e 79XX

    Reguladores Positivos 78XX eguladores Negativos 79XX

    r de tenso a maneira mais fcil e rpida de se obter tenso estvel e parc

    OceOvC plo, apresentamos um regulador da srie 78XX, a saber, o 7805.

    mos ver as figuras

    eteto

    projeto e a implementao deuma fonte de alimentao.as quando usamos umM

    re

    RRegulador

    de Tenso

    Tenso de

    Sada (VL)

    Corrente de

    Sada (IL)

    Regulador de

    Tenso

    Tenso de

    Sada (VL)

    Corrente de

    Sada (IL)7805 5V 1A 7905 - 5V - 1A7812 12V 1A 7912 - 12V - 1A7815 15V 1A 7915 - 15V - 1A7818 18V 1A 7918 - 18V - 1A7824 24V 1A 7924 - 24V - 1A

    LABORATRIO ETE 101 120

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    121/137

    LABORATRIO ETE 101 121

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    122/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    EXPERINCIA

    17Contador Binrio de 4 bits com Leds / Display

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    1 . Monte os circuitos abaixo e verifique seu funcionamento :

    Observe que :

    R01 e R02 devem ser ligados juntos ao terra .CkB (Clock B) deve ser ligado a sada QA .

    LABORATRIO ETE 101 122

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    123/137

    Reset in | Output

    --------------------------1 1 | 0 0 0 0

    0 X | Count

    --------------------------RO d1 RO2 | Q

    Qc Qb Qa

    X 0 | Count

    EXPERINCIA : CONTADOR BINRIO DE 4 BITS COM LEDS / DISPLAY

    QTD MATERIAL UTILIZADO01 Painel Digital01 Multimetro Digital01 7493

    Ca os / Fiosb

    01 Os iloscpioc

    Muitos displays numricos usam a configurao de sete segmentos para formar osdgitos de 0 a 9 e em alguns casos, dgitos hexadecima (A at F).

    Cada segmento c e emite luz quando umanto composto por umLED.

    A figura a seguir ilustra o aspecto de um display de 7 segmentos.

    is

    01 Cabo coaxial BNC / Pta de Prova

    omposto por um material qucorrente circula por ele. Na maioria das vezes o segme

    FND 560 / PD 351 PK (ou similar de catodo comum)

    LABORATRIO ETE 101 123

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    124/137

    LABORATRIO ETE 101 124

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    125/137

    LABORATRIO ETE 101 125

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    126/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    EXPERINCIA

    18OSCILADOR CHAVEADO/ CONTADOR DE DCADA

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    Datasheet dos componentes ver : coletnea de catlogos

    1 . Monte o circuito abaixo e verifique seu funcionamento :

    Veja a pinagem para montagem no datasheet do componente . (4093)Utilize R= 47 ke C=1F .Veja no osciloscpio a forma de onda no pino 3 (clock de sada ) , esboce-a no relatrio ecalcule sua freqncia .

    LABORATRIO ETE 101 126

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    127/137

    Introduo Terica

    m circuito co do de R cte , C cte , Gerador de Tenso cte e porta lgica cte , quetrariando a in gera uma tenso retangular e comandada .

    Freq = 1/ (t1+t2)t1= RC.ln (Vth+/Vth-) tempo do sinal em nvel alto 1

    ipalemente Vth+ e Vth- que variam de acordo co

    u nstitucon tuio

    t2= RC.ln [(Vdd-Vth-)/(Vdd-Vth+)] tempo do sinal em nvel baixo 0to= RC.ln (Vdd/Vth-) tempo inicial do oscilador at o regime

    Este circuito barato , simples e confivel , apresenta entretanto desvio de freqnciaprovocado por desvio de R , C e princ m atemperatura e o CI .

    Procure no catlogo (folha de dados ) :

    1 ) Vth+ e Vth-2) Pinagem3) Porque devemos ligar um resistor para o terra no pino 1 ?

    LABORATRIO ETE 101 127

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    128/137

    2 .Agora monte o circuito seguir colocando as sadas o0 o9 ligadas aos leds do painel e aentrada do contador (clock pino 14) ligada ao clock que voc montou no item 1 .

    Veja a pinagem para montagem no datasheet do componente . (4017)erifique seu funcionamento .

    XPERINCIA : OSCILADOR CHAVEADO / CONTADOR DE DCADA

    TD MATERIAL UTILIZADO

    V

    EQ01 Painel Digital01 Multimetro Digital01 4093

    Cabos / Fios

    02 Cabo coaxial BNC / Pta de Prova01 Osciloscpio01 Resistor (87 k , 100 k) Ohms01 Capacitor .1 u F (Poliester)

    1 Osciloscpio001 4017

    LABORATRIO ETE 101 128

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    129/137

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    130/137

    LABORATRIO ETE 101 130

    Dica : Comece fazendo o projeto do circuito depois a montagem .

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA

    ELTRICA

    LABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDADEDEL 485/487

    EXPERINCIA

    19Contador Binrio

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    Datasheet dos componentes ver : coletnea de catlogos

    Monte um contador binrio com o 4520 de modo que ele conte at 4 , ou seja , ele deveresetar no estado seguinte (5) , no se esquea de colocar um detector de subida com o 4001(NOR) , seguir coloque as sadas ligadas aos leds do painel e a entrada do contador ligadaao boto B1 ([pulso] lado inferior esquerdo do painel de montagem) , Vdd= 5 V .

    Com as sadas ligadas aos leds do painel verifique o funcionamento do circuito .

    A seguir , ligue o gerador de funes (onda quadrada 5 V ) com uma freqncia de 1 Hz ,coloque o canal 1 do osciloscpio no sinal de clock e com o canal 2 , verifique a freqnciadas sadas O0 , O1 , O2 e O3 .

    Preencha a tabela seguir :

    Sinal Frequncia (Hz)ClockOoO1O2O3

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    131/137

    Coloque os leds de maneira seqencial para facilitar a visualizao .Para implementar a lgica do circu fim de

    passagem de corr empreace ement

    Af o mesmDetector de Subida ( Radotado = 100 Ohms , Cadota

    ito utilize uma porta E diodos (com R alto aente pelos leds de visualizao deixando-os sevi atar que haj

    sos) ou impl

    im de utilizar

    e a porta E atravs da lgebra de Boole utilizando portas NOR .

    o componente (CI 4001 NOR ) vamos fazer a seguinte adaptao :

    do= 0.47F )

    EXPERINCIA : CONTADOR EM BINRIO EM ANELQTD MATERIAL UTILIZADO01 Painel Digital01 Multimetro Digital01 4520

    Cabos / Fios01 Cabo coaxial BNC / Pta de Prova01 Osciloscpio02 400102 Diodo 1N4001 ou equivalente

    01 Capacitor01 Resistor

    LABORATRIO ETE 101 131

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    132/137

    ESCOLA DE ENGENHARIA MAUALABORATRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHA

    EXPERINCIA

    RIAELTRICA

    ADELABORATRIO DE INTRODUO ELETRICIDDEL 485/48720

    FLIP-FLOP RS / TIPO D / MUX / DEMUX

    TURMA SRIE SALA

    NOME N

    Datasheet dos componentes ver : coletnea de catlogos

    lip-Flop

    lo o funo armazenar nveis lgicos temporariamente, ou, fun ento de memria. Os flip-flops podem ter vrios tipos defigu eles apresentam duas sadas complementares chamadas de Q e

    -Flo

    ip-f minadas de R (Reset = levar a 0) e S (Set = levar a

    dua

    F

    Flip-F p um circuito que tem comsejacon

    ciona como um elemraes, porm, todos

    Q.

    Flip p RS

    O fl lop RS possui duas entradas deno

    e Q.1) e s sadas QR Q

    S

    LABORATRIO ETE 101 132

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    133/137

    Monte o circuito abaixo e verifique seu funcionamento :

    S R

    0 0 Sem mudana Sem mudana0

    1 0 1 0ndefinido Indefinido

    tagem no datasheet do componente . (4011)

    nos leds e as entradas S e R nas chaves do painel .

    0 1 1

    1 1 I

    Veja a pinagem para mon

    Coloque as sadas e

    . Flip-Flo Tipo D

    onte o ci uito de teste do flip-flop tipo D e verifique seu fun ionamento :

    D Clk

    2 p

    M rc c

    0 1 0 11 1 1 0

    Veja a pinagem para montagem no datasheet do componente . (4013)

    Coloque as sadas e nos leds , a entrada D na chave do painel e o clock no boto(pulso de subida) .

    B1

    MUX / DEMUX

    icas :

    dd = 12 V , Vee= Terraplemente a seleo dos canais de sada utilizando as chaves do painel .

    aa as ligaes conforme a tabela :

    1 . Desenhe o circuito de teste do circuito integrado 4051 , monte e verifique seufuncionamento .

    DVImF

    LABORATRIO ETE 101 133

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    134/137

    Entrada0 Vdd1 Terra2 Sinal do gerador de funes eq ci ua(fr n a 1 Hz onda q drada 5 V)3 Terra

    4 Terra5 Terra6 Terra7 Terra

    Ligue a sada (pino 3) no led do painel.

    EXPERINCIA : FLIP FLOP RS /TIPO D/ MUX / DEMUX

    TD MATERIAL UTILIZADOQ01 Painel Digital01 Multimetro Digital01 4011

    Cabos / Fios01 401301 4051

    LABORATRIO ETE 101 134

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    135/137

    LABORATRIO ETE 101 135

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    136/137

    BIBLIOGRAFIA :

    Notas de aula ; Internet ; Instrumentao Eletrnica , Eng. Arilson Bastos Laboratrio de Eletricidade e Eletrnica , Capuano

    Todas as marcas , figuras , textos e circuitos utilizados foramutilizados com fins didticos , sem inteno de infringir as regrasbsicas de autenticidade de sua utilizao e direitos autorais .

    LABORATRIO ETE 101 136

  • 7/24/2019 Apostila_laboratrio de garagem

    137/137