Atps dispositivos e circuitos eletronicos

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CURSO DE GRADUAÇÃO

ENGENHARIA ELÉTRICA

TURMA – 7º/8º SEMESTRE

Dispositivos e Circuitos Eletrônicos

2° Bimestre

ATPS

PROF. Milton Valério

SOROCABA

Novembro/2014

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Sumário

1. Introdução................................................................................................2
2. Filtros........................................................................................................3
3. Filtros Série...............................................................................................4
4. Filtro em Derivação (Shunt)....................................................................5
5. Filtro ativo monofásico operando com síntese de carga resistiva .......6
6. Estrutura de controle do filtro................................................................7
7. Filtro Ativo Monofásico com Inversor Multinível...............................11
8. Osciladores..............................................................................................13

1. Oscilador com Transistor de Efeito de Campo (FET)........................13

1. Multivibrador Astável ..........................................................................14
2. Oscilador com Transistor de Efeito de Campo (FET)........................15
3. Multivibrador Astável ..........................................................................17
4. Oscilador RC com Dois Inversores......................................................18
5. Oscilador de Duplo T.............................................................................19
6. Oscilador de Relaxação Néon................................................................23
7. Relaxação com Transistores Bipolares................................................25
8. Oscilador Controlado por Cristal.........................................................26
9. COnclusao...............................................................................................29
10. Referencias Bibliograficas.....................................................................30

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1. Introdução:

O conceito de filtro é muito antigo na história da humanidade. Filtros de materiais porosos – como o papel – ainda nos dias de hoje são utilizados para remover de líquidos alguma substância indesejada como resíduos em suspensão, os chamados filtros mecânicos; analogamente, os filtros elétricos são utilizados para eliminar componentes indesejáveis de um sinal elétrico, como os ruídos. Inventados de forma independente por George Campbell – cidadão norte americano - e K.W.Wagner – cidadão alemão. Surgiram devido à ascensão da popularidade do rádio, época na qual surgiu a necessidade de reduzir os efeitos dos ruídos de estática nos receptores destes aparelhos. Na década de 1930 os primeiros filtros foram desenvolvidos com a utilização de indutores, resistores e capacitores – os filtros RLC – e foram chamados de filtros passivos, por serem compostos apenas por elementos passivos. Filtro passa baixas passivo Quando adicionados elementos ativos ao projeto de um filtro, como os amplificadores operacionais, o filtro passa a ser um filtro ativo. Este tipo de filtro é modelado sem a utilização de indutores, apenas usando resistores e capacitores.

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1. Filtros

             Supondo um filtro ideal, temos que a tanto a entrada quanto a saída deste sistema apresentem-se como tensões. O filtro atua separando a tensão de entrada em duas partes: uma parte é transferida, sem sofrer alterações, para a saída; já a outra é eliminada. Desta forma podemos perceber que a saída de um filtro ideal é exatamente igual a uma parte da entrada.  Em formas gerais, este é o conceito geral de filtros. Algo é colocado na entrada do sistema e saída se mostra como a parte útil ou aproveitável desta entrada.  Considerando a função de entrada vi t=cosw1t+cosw2t+cosw3t Temos uma função composta por três senóides de frequências diferentes. O filtro separa a tensão de entrada em duas partes, usando a frequência como critério para a separação. Como existem várias formas de separar a amostra de entrada em duas portas, existem também vários tipos de filtros. Considerando o filtro passa baixas, temos a função do circuito deste filtro definida por: Hω=1 ∠0° ω<ωc0 ω>ωc A frequência ωc é chamada frequência de corte. A frequência de corte separa a faixa de frequências ω<ωc chamada no caso de banda passante, da faixa de frequências ω>ωc, que recebe o nome de banda de banda de rejeição. Os componentes da entrada cujas frequências estão na banda passante experimentam ganho unitário e deslocamento de fase zero. Esses termos são eliminados ou rejeitados. Um filtro ideal separa a entrada em duas partes: as componentes cujas frequências estão na banda passante e as componentes cujas frequências estão na banda de rejeição. A saída do filtro contém apenas as componentes cujas frequências estão na banda passante. No entanto o filtro ideal é apenas uma modelagem didática, ele não existe na prática. Os filtros elétricos são circuitos que se comportam aproximadamente como filtros ideais: eles dividem a entrada em duas partes, as componentes cujas frequências estão na banda passante e as componentes cujas frequências estão na banda de rejeição. As componentes cujas frequências estão na banda passante experimentam um ganho que é aproximadamente 1 e um deslocamento de fase que é aproximadamente zero. Estas componentes são transferidas para a saída, mas sofrem pequenas alterações. As componentes cujas frequências estão na banda de rejeição experimentam um ganho que não é exatamente zero, embora seja pequeno. Como estas componentes não são totalmente eliminadas, um resíduo destas componentes ainda é percebido na saída do filtro. Dentre os filtros, aquele cujas respostas de frequência mais se aproximam da resposta de frequência de um filtro ideal é o filtro de Butterworth. A função e transferência deste filtro é dada por: HL(s)± 1D(s)
É possível escolher +1 ou -1 para o numerador de HL(s). O polinômio D(s) depende da frequência de corte e da ordem do filtro, e é denominado polinômio de Butterworth. A ordem do filtro influencia na frequência do mesmo: quanto maior a ordem, mais a resposta de frequência do filtro se aproxima da resposta de frequência de um filtro ideal, e quanto maior a ordem do filtro mais complicado se torna o circuito.