Demonstrar o projeto, a simulação e a realização de um oscilador de onda senoidal na configuração ponte de Wien

Sumário

INTRODUÇÃO        6

oscilador – ponte de wien        7

1.        Objetivo        7

2.        Ferramenta de Simulação        7

3.        Técnica Operatória        7

4.        Especificações de projeto        7

5.        Condições iniciais        7

5.1.        Escolha do circuito integrado        7

5.2.        Parâmetros adotados        7

6.        Dimensionamento        8

6.1.        Cálculos        9

7.        Simulação        11

8.        Bancada        12

9.        Ajustes        14

10.        Resultado Final        14

CONCLUSÃO        17

BIBLIOGRAFIA        18

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INTRODUÇÃO

Este relatório tem como propósito demonstrar o projeto, a simulação e a realização de um oscilador de onda senoidal na configuração ponte de Wien utilizando amplificador operacional. Tendo como tópicos a análise da reposta em frequência do circuito, os critérios de oscilação e os principais cálculos envolvidos.

 

oscilador – ponte de wien

1. Objetivo

• Analisar a resposta em frequência do Amplificador ponte de Wien.
• Analisar o gerador de onda senoidal na configuração Wien.

1. Ferramenta de Simulação

• NI MULTISIM 10
• MATLAB 7.11 (R2010)

1. Técnica Operatória

Projetar de acordo com as especificações dadas pelo professor o circuito eletrônico amplificador operacional pode de Wien gerador de onda senoidal.

1.   Especificações de projeto

        Especificações propostas para o projeto de ponte de Wien:

           

        fo = 10kHz.

1. Condições iniciais

1. Escolha do circuito integrado

Para o início do projeto tem-se como primeiro passo determinamos o circuito integrado amplificador operacional do modelo UA741CN pois este é de fácil acesso no mercado, bem como o datasheet do fabricante para obtermos as especificações de trabalho do mesmo.

1. Parâmetros adotados

        Os níveis DC de tensão utilizados foram dois valores comum em amplificadores operacionais:

        VCC = + 15V e VEE = -15 V.

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1. Dimensionamento

Para o dimensionamento do amplificador operacional gerador de onda senoidal utilizando a topologia ponte de Wien, foi proposto o seguinte esquema elétrico (Figura 1).

Figura 1 – Parte 1: Esquema elétrico proposto para o oscilador pode de Wien

[pic 1]

Fonte: Próprio autor

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1. Cálculos

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

        [pic 5]

                        

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Cálculo do R:

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Cálculo do R4:

[pic 20]

[pic 21]

   Ganho:

[pic 22]

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1. Simulação

Através da ferramenta Multisim, foi montado o circuito oscilador de senoidal ponte de Wien e verificado sua forma de onda através do osciloscópio digital. (Figura 3 e 4). Para o funcionamento prático do circuito, foi necessário adicionar um conjunto de componentes para se ter um controle do ganho.         Foi escolhido um resistor 10 vezes maior do que o R3, para que os paralelos dos dois resistores tenham um valor próximo do próprio R3, adicionado também dois diodos cada um para um semicírculo do sinal, assim, garantimos que o ganho seja um pouco maior que 3 deforma a oscilar entre o intervalo de saturação do sinal DC.

Figura 3 – Ponte de Wien

[pic 23]

Fonte: Próprio autor

Foi verificado a saída Vo através de um osciloscópio digital, visto na figura abaixo (Figura X). A saída ficou no formato senoidal em uma frequência de fo = 9,84kHz.

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Figura 4 – Saída Vo em Fo = 9,84kHz

[pic 24]

Fonte: Próprio autor

1. Bancada

Para elaboração do projeto físico, converteu-se os parâmetros calculados para os valores comerciais adequando estes valores aos disponíveis pelo professor.  

Tabela 1 – Valores utilizados ponte de Wien

Componente	Valor Calculado	Valor Utilizado
R	1,5kΩ	2 x 1,5kΩ
C	10nF	2 x 10nF
RF	100kΩ	100 kΩ
R1	47 kΩ	47 kΩ
RM	1MΩ	1MΩ
D	Modelo: 2 x 1N4148
CI	Modelo: UA741CN

Fonte: Próprio autor