LABORATÓRIO DE COMUNICAÇÕES II ENGENHARIA ELÉTRICA

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LABORATÓRIO DE COMUNICAÇÕES II ENGENHARIA ELÉTRICA RELATÓRIO - Prática 02

ALUNOS:

Bruno Felipe Costa da Silva                                    MAT. : 2018155447

Felipe Souza de Oliveira                                           MAT. : 20170009928

PARTE EXPERIMENTAL:

O presente relatório tem como escopo expor os dados teóricos e experimentais obtidos a partir da aula prática 01 sobre analisar diferentes tipos de sinais no domínio do tempo e da frequência, ministrada pelo professor Antônio Luiz. Para a realização desta prática foi necessário conhecimento prévio acerca do funcionamento do oscilador digital, do gerador de função e da montagem de circuitos em protoboard.

A seguir os materiais que foram utilizados:

• Osciloscópio digital;
• Gerador de função;
• Circuito montado segundo as especificações;

Com a implementação do circuito, foi realizada a alimentação do sinal S1 com uma onda quadrada pelo gerador de funções de 4KHz e 5V. Em seguida, foi realizada a medição do sinal S2 no domínio do tempo. A imagem a seguir apresenta detalhes resultantes dessa operação:

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Figura 01: Onda quadrada na saída.

Diante disso, foi possível verificar o sinal S2 no domínio da frequência com o uso da FFT, com base na instrução MATH do osciloscópio digital. Fazendo uso dessa propriedade no osciloscópio, foi possível a obtenção de alguns valores de amplitude e frequência, especialmente os cinco primeiros valores, conforme a seguir:

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Figura 02: FFT do sinal S2.

	R1	R2	R3	R4	R5
Amplitude	2,1 V	720 mV	420 mV	300 mV	240 mV
Frequência	4 KHz	12 KHz	20,25 KHz	28 KHz	36 KHz

Tabela 01: Valores de amplitude e frequência do sinal S2.

O próximo passo foi a obtenção de uma onda pulsada com as mesmas características da onda quadrada resultada anteriormente. Com base no tipo de onda, foram obtidos novos valores de amplitude e frequência, conforme a seguir:

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Figura 03: Onda pulsada, semelhante a onda quadrada.

	R1	R2	R3	R4	R5
Amplitude	660 mV	420 mV	300 mV	200 mV	2,02 V
Frequência	12 KHz	20 KHz	28 KHz	36 KHz	4 KHz

Tabela 02: Valores de amplitude e frequência do sinal S1 pulsado.

Após todos os procedimentos anteriores para a onda quadrada, foi utilizada a mesma forma de obtenção de sinas, contudo, no formato de onda triangular. Foram extraídas informações no domínio do tempo e da frequência, conforme a seguir:

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Figura 04: Onda triangular.

	R1	R2	R3	R4	R5
Amplitude	1,54 V	140 mV	60 mV	40 mV	20 mV
Frequência	5 KHz	15 KHz	25 KHz	35 KHz	45 KHz

Tabela 03: Valores de amplitude e frequência do sinal S1 triangular.

No caso desse mesmo sinal no domínio da frequência, utilizando a FFT, temos a seguir:

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Figura 05: FFT do sinal S2 para onda triangular.

ANÁLISE DOS RESULTADOS:

Onda Quadrada

Como estudado em disciplinas anteriores, uma onda quadrada perfeita é impossível ser reproduzida em sistema reais, pois necessita de largura de banda infinita, por isso não conseguimos obter uma onda quadrada perfeita, conforme mostrado anteriormente. Para analisar esse fenômeno, foi possível trabalhar com ela na frequência, ver suas harmônicas, procurando entender como elas influenciam o formato de onda no tempo.

Devido a série de Fourier de uma onda quadrada resultar em uma soma de infinitos senos, ao aplicar a transformada rápida de Fourier observamos várias harmônicas centradas em frequências múltiplas da frequência de origem do sinal aplicado.

Conforme a análise, observamos várias harmônicas centralizadas nas frequências múltiplas de cada seno usado na formação de uma onda quadrada. É perceptível que na medida que sua frequência aumenta seu valor em amplitude abaixa, ou seja, senos de frequência altas influenciam menos no formato do sinal.