Temos o Roteiro Aula Prática Eletrônica Analógica

O Roteiro de Aula Prática de Eletrônica Analógica é um trabalho acadêmico desenvolvido para o curso de Engenharia Elétrica. Nessa atividade, os alunos têm a oportunidade de realizar experimentos com semicondutores e analisar os resultados obtidos utilizando um osciloscópio.

A eletrônica analógica é uma área fundamental da engenharia elétrica, que estuda os circuitos e dispositivos eletrônicos que operam com sinais contínuos. Essa disciplina é essencial para o entendimento e projeto de sistemas eletrônicos complexos, como amplificadores, filtros e fontes de alimentação.

O roteiro de aula prática foi cuidadosamente elaborado para proporcionar aos alunos uma experiência hands-on, permitindo que eles coloquem em prática os conceitos teóricos aprendidos em sala de aula. Durante os experimentos, os estudantes terão a oportunidade de trabalhar com componentes eletrônicos, como diodos, transistores e amplificadores operacionais.

Além disso, a utilização do osciloscópio permitirá que os alunos visualizem e analisem os sinais elétricos em tempo real, proporcionando uma compreensão mais aprofundada do comportamento dos circuitos. Eles aprenderão a interpretar as formas de onda, identificar problemas e realizar medidas precisas.

O objetivo final do roteiro de aula prática é capacitar os estudantes a aplicar os conhecimentos teóricos adquiridos, desenvolvendo habilidades práticas e promovendo a integração entre a teoria e a prática. Essa experiência enriquecedora contribui para a formação de engenheiros eletricistas qualificados e preparados para os desafios do mercado de trabalho.

Tutorial do Roteiro de Aula Prática Eletrônica Analógica – Engenharia Elétrica

Unidade: 1
Seção: 3
ELETRÔNICA ANALÓGICA
Roteiro
Aula Prática2
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: ELETRÔNICA ANALÓGICA
Unidade: DIODOS E CIRCUITOS COM DIODOS
Seção: CIRCUITOS RETIFICADORES COM DIODO
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Projetar e montar uma fonte CC regulada.
INFRAESTRUTURA
Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos:
SISTEMAS ELÉTRICOS, ELETRÔNICOS E AUTOMAÇÃO
Materiais de consumo:
• CAIXA TRAFO PROTOBOARD 9+9
~ 1 por grupo de alunos
• DIODO 1N4148
~ 4 por grupo de alunos
• DIODO ZENER 5V6
~ 1 por grupo de alunos
• PROTO BOARD 2420 PONTOS
~ 1 por grupo de alunos
• CAPACITORES DE DIVERSOS VALORES CONFORME PROJETO
~ 1 por grupo de alunos
• RESISTORES DE DIVERSOS VALORES CONFORME PROJETO
~ 1 por grupo de alunos
Equipamentos:
• OSCILOSCOPIO DIGITAL 70MHZ 2 CANAIS 1GS
~ 1 por grupo de alunos3
SOLUÇÃO DIGITAL
• ALGETEC – ENGENHARIAS E ARQUITETURA – PRÁTICAS ESPECÍFICAS DE ENG.
ELÉTRICA (Simulador)
Os Laboratórios Virtuais Algetec são simuladores digitais que replicam, com alto grau de fidelidade, as práticas realizadas em um laboratório físico.
EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)
Não se aplica.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento/Atividade nº 1 (Físico)
Atividade proposta:
Fonte CC regulada.
Procedimentos para a realização da atividade:
Várias montagens devem ser realizadas a fim de estudar os circuitos com diodos. Conforme disponibilidade, o diodo apresentado nas figuras (1N4007) pode ser substituído pelo 1N4148 sem prejuízo ao experimento.
1. Monte no protoboard o circuito retificador de meia onda apresentado na Figura 1 e avalie a forma de onda e frequência do sinal de saída. O valor da resistência de carga RL não é crítico e pode ser substituído por qualquer valor entre 470 O e 10 kOhm.
Figura 1. Esquema do circuito retificador de meia onda.

2. Monte no protoboard o circuito retificador de onda completa em ponte apresentado na Figura 2 e avalie a forma de onda e frequência do sinal de saída.
Figura 2. Esquema do circuito retificador de onda completa em ponte.

Roteiro Aula Prática Eletrônica Analógica
3. Monte no protoboard o circuito retificador de onda completa com transformador com tap central apresentado na Figura 3 e avalie a forma de onda e frequência do sinal de saída.
Figura 3. Esquema do circuito retificador de onda completa com transformador com tap central.

4. Adicione ao circuito da Figura 3 um filtro capacitivo de acordo com o esquema da Figura 4. O valor do capacitor também não é crítico e pode ser substituído conforme a disponibilidade.
Figura 4. Esquema do circuito retificador de onda completa com transformador com tap central com filtro capacitivo.

Roteiro Aula Prática Eletrônica Analógica Engenharia Eletrica
5. Com OSCILOSCOPIO meça novamente a tensão de carga, observe a amplitude da ondulação e compare com a tensão obtida com o circuito da Figura 3.6. Agora vamos transformar o retificador de onda completa em uma Fonte CC regulada.
7. Adicione ao circuito da Figura 4 um regulador Zener de 5,6 V, como indicado na Figura 5.
Projete o valor de R1 conforme as orientações de aula e monte o circuito em protoboard.
Figura 5. Fonte de tensão CC regulada.

Portfólio, Roteiro Aula Prática, Engenharia Elétrica, Eletrônica Analógica
8. Com OSCILOSCOPIO DIGITAL meça novamente a tensão de carga, observe a amplitude da ondulação, compare com a tensão obtida com o circuito das Figuras 3 e 4.
Checklist:
1) Verifique a polarização correta dos diodos e do capacitor eletrolítico.
2) Certifique-se que o terra dos dois canais do osciloscópio estejam conectados no mesmo nó.
3) Verifique a polarização correta do diodo Zener.
Procedimento/Atividade nº 1 (Virtual)
Atividade proposta:
Analisar o comportamento do diodo zener em dois tipos de circuito: um circuito com o diodo em vazio e outro com o diodo alimentando uma carga.
Procedimentos para a realização da atividade:
Introdução
O diodo Zener é um tipo especial de diodo semicondutor que é projetado para operar na região reversa de sua curva de características de polarização direta. Ele é usado principalmente como um regulador de tensão em circuitos eletrônicos.
Figura 1 – Característica física

Fonte: Markus (2008, p.79)
A característica principal do diodo Zener é sua capacidade de manter uma tensão constante através de seus terminais, mesmo quando polarizado reversamente além da sua tensão de ruptura, conhecida como tensão Zener. Quando a tensão reversa aplicada ao diodo Zener atinge ou excede sua tensão Zener, o diodo começa a conduzir, permitindo que a corrente flua através dele.
Figura 2 – Característica elétrica

Fonte: Markus (2008, p.79)
O diodo Zener é polarizado reversamente, o que significa que o terminal P (positivo) está conectado ao lado negativo da fonte de alimentação, e o terminal N (negativo) está conectado ao lado positivo da fonte de alimentação.
Quando a tensão reversa atinge a tensão Zener específica, o diodo Zener começa a conduzir. A tensão Zener é uma característica crucial do diodo Zener e é especificada pelo fabricante. Esta tensão é mantida praticamente constante enquanto a corrente através do diodo permanece dentro de certos limites.
Figura 3 – Diodo polarizado reversamente

Fonte: Markus (2008, p.79)
O diodo Zener é amplamente utilizado em aplicações onde a regulação de tensão é crítica, como em fontes de alimentação reguladas, estabilizadores de tensão, entre outros. A Figura 4 a seguir mostra as informações da folha de dados de alguns destes diodos.
Figura 4 – Folha de dados de alguns diodos do tipo ZENER

Fonte: Markus (2008, p.81)
PROCEDIMENTOS8
1 – Acessar o site da ALGETEC e entrar com usuário e senha
2 – Buscar o conteúdo de exatas > Práticas específicas de Eng. Elétrica
3 – Buscar experimento “O Diodo Zener – ID 731”
4 – Será aberta uma nova aba com o ambiente de simulação. Nesse ambiente pode-se opcionalmente realizar a leitura do sumário teórico, e realizar o pré-teste
5 – Clique em . Em seguida clique sobre a imagem para acessar o laboratório virtual
6 – Selecione o circuito 1 no canto superior direito, pelo botão Circuitos
7 – Agora é preciso conectar os cabos da fonte na protoboard, para isso mova o mouse para cima da fonte variável, clique com o botão direito e escolha “Conectar à protoboard”10
8 – Conecte o multímetro ao diodo zener. Para isso mova o mouse para acima do diodo zener na protoboard, clique com botão direito e selecione “Medir tensão”
9 – Em visualização, escolha Fonte. Agora iremos ligar a fonte, basta para isso clicar no botão on/off dela com o botão esquerdo. Em seguida, mova o mouse para o potenciômetro de ajuste com a label “PUSH (V)” e clique com o botão esquerdo, uma nova janela abrirá para modificar o valor da tensão da fonte.
10 – Selecione “Visão Geral”. Agora você deve mudar os valores de tensão em passos de 1V e preencher os valores na tabela a seguir:
Tensão medida (V) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
Tensão diodo em vazio (V)
Tensão medida (V) 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0
Tensão diodo em vazio (V)
11 – Ao final da coleta de dados, zere a fonte, desligue a fonte, remova os cabos da fonte e do multímetro. Para remover os cabos basta clicar com o botão direito sobre os componentes e selecionar a opção correspondente. Clique novamente sobre o botão Circuitos e selecione o circuito 2 (Diodo Zener com carga)12
12 – Repita o procedimento de conexão de cabos e variação da fonte (passos de 7 a 10),
preenchendo uma nova tabela conforme a seguir
Tensão medida (V) 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0
Tensão diodo em carga (V)
Tensão medida (V) 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0
Tensão diodo em carga (V)
13. Após a coleta de dados terminar, zere a fonte, desligue a fonte, desconecte os cabos e saia do experimento.
14. Resolva as questões pós experimento.
A Figura a seguir apresenta o esquemático dos circuitos 1 e 2, onde o Diodo Zenner corresponde a um 1N4742A; O resistor R de 120 Ohms e o Resistor RL de 560 Ohms.

Checklist:
1. Escolher o circuito sem carga
2. Conectar cabos da fonte à protoboard
3. Conectar cabos do multímetro ao diodo Zener
4. Realizar medições em passos de 1V de alimentação
5. Zerar a fonte
6. Desconectar cabos
7. Escolher novo circuito (Zener com carga)
8. Conectar novamente cabos da fonte à protoboard
9. Conectar novamente cabos do multímetro ao diodo Zener.
10. Realizar medições em passos de 1V de alimentação.13
RESULTADOS
Resultados de Aprendizagem:
Compare a onda de tensão da carga em cada uma das etapas da atividade. Você deve identificar diferenças com a aplicação do filtro capacitivo e com diodo Zener.

Unidade: 2
Seção: 2
ELETRÔNICA ANALÓGICA
Roteiro
Aula Prática2
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: ELETRÔNICA ANALÓGICA
Unidade: TRANSISTORES BIPOLARES DE JUNÇÃO (TBJ)
Seção: POLARIZAÇÃO CC DOS TBJS
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Projetar, montar e analisar um circuito de polarização de um transistor bipolar de junção.
INFRAESTRUTURA
Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos:
SISTEMAS ELÉTRICOS, ELETRÔNICOS E AUTOMAÇÃO
Materiais de consumo:
• FONTE ALIMENTACAO DIGITAL SIMETRICA
~ 1 por grupo de alunos
• MULTIMETRO DIGITAL PORTATIL
~ 2 por grupo de alunos
• PROTO BOARD 2420 PONTOS
~ 1 por grupo de alunos
• RESISTOR 100 KOHM
~ 1 por grupo de alunos
• RESISTOR 1000000 OHM
~ 1 por grupo de alunos
• RESISTOR 15 K
~ 1 por grupo de alunos
• RESISTOR 2,7 KOHM
~ 2 por grupo de alunos
• RESISTOR 330000 OHM3
~ 1 por grupo de alunos
• TRANSISTOR BC 548
~ 1 por grupo de alunos
• RESISTOR 560 OHM
~ 1 por grupo de alunos
SOLUÇÃO DIGITAL
• MULTISIM (Web)
O MultiSim é um programa de captura e de simulação de esquemas eletrônicos que funciona com base no SPICE (Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis) e serve para simular circuitos de eletrônica analógica, digital e de potência com fontes, resistores, capacitores, indutores, diodos, transistores etc.
EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)
Não se aplica.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento/Atividade nº 1 (Físico)
Atividade proposta:
Circuito de polarização.
Procedimentos para a realização da atividade:
Etapa teórica:
1. Busque pela folha de dados (datasheet) de transistor BC548C (ou equivalente disponível). Anote os valores de hfe, Icq, Vceq e Vbeq.
2. Calcule os resistores para o circuito de polarização por divisor de tensão mostrado na
Figura 1, considere Vcc = 12 V.
Figura 1 | Circuito de polarização por divisor de tensão na base.4
3. Recalcule os valores de R1 e R2 fazendo I2 = Ibq.
4. Verifique em que região (ativa, saturação ou de corte) os circuitos obtidos em 2 e 3
estão.
Etapa prática:
5. Monte o circuito da Figura 1 para os valores de resistores encontrados.
6. Com o multímetro meça os valores de Ib, Ic, Vbe e Vce para o circuito calculado na etapa 2 do procedimento teórico.
7. Troque os resistores R1 e R2 para os obtidos na etapa 3 do procedimento teórico.
8. Verifique em que região o transistor está operando nas etapas teórica e prática.
Checklist:
1. Considere os valores mínimos dos parâmetros anotados da folha de dados.
2. Para o cálculo dos resistores Rc e Re considere: Ibq = (Icq/hfe), Ieq @Icq, Vre= 0,1xVcc (Vre é a diferença de potencial no resistor Re). Para o cálculo de R1 e R2, faça I2 = 20* Ibq.
3. É esperado que o aluno encontre os valores comerciais: Rc= 2,7 kW; Re = 560, R1 = 100 kW
e R2 = 18 kW. Caso haja alguma divergência nos valores encontrados eventualmente por algum aluno, encoraje que o aluno use os resistores com os valores encontrados por ele.
4. Ao fazer a análise do circuito com os resistores encontrados, Vce e Vbe devem ser próximos dos valores indicados na folha de dados para o transistor na região ativa.
5. Caso seja possível, meça o ganho do transistor a ser utilizado com o multímetro e compare com o valor indicado na folha de dados. Meça o ganho de vários transistores para verificar se há uma disparidade grande nos valores. Escolha para a montagem o com valor mais próximo
do usado nos cálculos.
6. Anote os valores medidos nas etapas 2 e 3.
7. Vce e Vbe devem ser próximos dos valores indicados na folha de dados para o transistor na região ativa.
Procedimento/Atividade nº 2 (Físico)5
Atividade proposta:
Transistor como chave.
Procedimentos para a realização da atividade:
Projete o circuito da Figura 2 para uma corrente de coletor de 15 mA. Considere a tensão de condução do LED de 2 V, a tensão entre base e emissor de 0,7 V e a tensão de saturação do transistor de 0,3 V. Caso o LED não esteja disponível, projete o circuito sem ele. O transistor do circuito pode ser substituído pelo BC548M sem prejuízo ao funcionamento.
Figura 2 | Circuito do transistor como chave.
Monte o circuito em protoboard e meça as correntes e tensões do circuito. Compare os valores obtidos com os valores teóricos.
Checklist:
Sugestão de realizar um checklist semelhante ao apresentado no procedimento anterior.
Procedimento/Atividade nº 1 (Virtual)
Atividade proposta:
Montar um experimento para conhecer as características do Transistor NPN do simulador online e depois calcular os parâmetros de um circuito dado de polarização em corrente contínua.
Procedimentos para a realização da atividade:6
Este experimento é para familiarizar com o comportamento de um Transistor NPN em um circuito de corrente contínua. O experimento será montado em um simulador online e será dividido em duas etapas. Na primeira etapa será montado um circuito de teste com Transistor e através de medições serão plotadas as Curvas Características de entrada e saída.
Na segunda etapa, após conhecer o Transistor, será proposto utilizá-lo em um circuito de polarização de corrente contínua. Então, será necessário fazer alguns cálculos e utilizar a análise gráfica também. E no final, desenvolver uma conclusão sobre o aprendizado adquirido utilizando esse experimento.
Bons Estudos!
Essa atividade terá duas etapas:
1ª Etapa – Conhecer o Transistor do simulador.
– Montar o Circuito de Teste da Figura 1;
– Fazer as medições de VBB, IB e VBE na entrada do Transistor de acordo com o procedimento que será descrito e montar uma tabela;
– Plotar a Curva Característica de entrada do Transistor de acordo com o dados da tabela;
– Fazer as medições de VCC e IC na saída do Transistor de acordo com o procedimento que será
descrito e montar uma outra tabela;
– Plotar a Curva Característica de saída do Transistor de acordo com os dados da outra tabela.
2ª Etapa – Polarizar no simulador um circuito com o Transitor do experimento.
– Determinar os parâmetros de polarização do circuito da Figura 4 considerando VCC = 9V e VCEQ
= VCC/2.
Parâmetros que devem ser determinados:
R1 = ?
R2 = ?
Análise Gráfica = ?7
Ponto Quiescente(ICQ = ?; VCEQ = ?);
– Desenvolver a conclusão sobre o aprendizado adquirido utilizando esse experimento.
1ª Etapa – Conhecer o Transistor do simulador
– Acessar o site Multisim Live e criar uma conta.
– Clique na opção “CREATE CIRCUIT”. (Você pode utilizar o tradutor do navegador para visualizar
as informações em português).
– Desenhe o circuito da Figura 1.
Figura 1 – Circuito de Teste
Fonte: Elaborada pelo autor.
– Implemente variações nas fontes VBB (entrada) e VCC (saída) conforme a Figura 2.
Para cada variação de VBB (2,7V a 10,7V com incrementos de 2,0V), tem-se uma variação
completa de VCC (0,0V a 10,0V, com incrementos de 0,1V).
*Observe os pontos de medição na Figura 1.
*As medições devem considerar a leitura de valores com até 3 casas decimais.
Figura 2 – Valores para Testes8
Fonte: Elaborada pelo autor.
– Com todos os dados tabelados, é hora de plotar as Curvas Características de entrada, Figura 3(a) e de saída , Figura 3(b).
Figura 3 – Curvas Características de um Transistor
Fonte: Adaptada de Marques (2013, p. 123 e 124).
2ª Etapa – Polarizar no simulador um circuito com o Transitor
– Polarizar o circuito da Figura 4, considerando VCC = 9V e VCEQ = VCC/2 .
Figura 4 – Circuito que será polarizado.9
Fonte: Elaborada pelo autor.
Determinar os seguintes parâmetros:
R1 = ?
R2 = ?
Análise Gráfica conforme Figura 5.
Figura 5 – Análise Gráfica10
Fonte: Adaptada de Floyd (2012, p.181).
Ponto Quiescente
ICQ =
VCEQ =
E conclusão sobre o aprendizado adquirido utilizando esse experimento.
*A tabulação dos dados e a plotagem das curvas podem ser feitas utilizando o software Excel ou através de qualquer software matemático, podendo também ser feito manualmente.
Checklist
– Acessar o site Multisim Live e se cadastrar;
– Desenvolver o circuito da Figura 1 e simular;
– Montar a tabela com os dados de entrada (VBB,VBE, IB) e saída (VCC, IC);
– Plotar a Curva característica de entrada (VBE, IB) e saída (VCE, IC);
– Polarizar o circuito com Transistor da Figura 2 para VCC = 9V e VCEQ = VCC/2.
Parâmetros encontrados:
R1 =
R2 =
Análise Gráfica conforme Figura 5.
Ponto Quiescente:
ICQ =
VCEQ =
– Conclusão sobre o aprendizado adquirido utilizando esse experimento.
Checklist:
Apresentado ao final dos Procedimentos para a Realização da Atividade11
RESULTADOS
Resultados de Aprendizagem:
Como resultado das atividades peça para que o aluno elabore um relatório contendo: os cálculos
para o projeto do circuito de polarização, uma tabela com os valores teóricos e práticos (para os
dois casos de R1 e R2) de IB, IC, VBE, VCE e hFE e uma conclusão comparando os valores e
explique caso haja disparidade entre eles.Unidade: 3
Seção: 2
ELETRÔNICA ANALÓGICA
Roteiro
Aula Prática2
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: ELETRÔNICA ANALÓGICA
Unidade: TRANSISTORES DE EFEITO DE CAMPO (FET)
Seção: POLARIZAÇÃO DO FET
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
Verificar o ponto quiescente do JFET.
INFRAESTRUTURA
Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos:
LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA
Equipamentos:
• Desktop Engenharia Positivo Master D3400
~ 1 por grupo de alunos
SOLUÇÃO DIGITAL
• MULTISIM (Web)
O MultiSim é um programa de captura e de simulação de esquemas eletrônicos que funciona com base no SPICE (Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis) e serve para simular circuitos de eletrônica analógica, digital e de potência com fontes, resistores,
capacitores, indutores, diodos, transistores etc.
EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)
Não se aplica.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS3
Procedimento/Atividade nº 1 (Físico)
Atividade proposta:
Ponto quiescente.
Procedimentos para a realização da atividade:
Ponto quiescente do circuito de polarização do tipo divisor de tensão: Com auxílio de um software de simulação monte o circuito apresentado na Figura 1.
Figura 1. Circuito de polarização do JFET por divisor de tensão.
Montando o circuito obtenha o ponto quiescente para o circuito apresentado na Figura 1. Ponto quiescente do circuito de autopolarização: Com auxílio do software de simulação monte ocircuito apresentado na Figura 2.
Figura 2. Circuito de polarização do JFET por autopolarização.4
Obtenha o ponto quiescente para o circuito apresentado na Figura 2.
Checklist:
1. Insira o JFET.
2. Insira os resistores conforme indicado.
3. Insira a fonte conforme apresentado conforme indicado.
4. Insira o potencial referencial.
5. Insira os pontos para medição de tensão e corrente.
6. Conecte todos os elementos inseridos conforme indicado.
7. Ligue a simulação.
8. Anote os valores para o ponto quiescente.
RESULTADOS
Resultados de Aprendizagem:
Para essa aula prática espera-se que haja uma familiaridade com a polarização do JFET. Comoresultado das atividades analise os resultados e busque por eventuais divergências nosresultados teóricos esperados e os obtidos na simulação.

Unidade: 4
Seção: 1
ELETRÔNICA ANALÓGICA
Roteiro
Aula Prática2
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: ELETRÔNICA ANALÓGICA
Unidade: AMPLIFICADORES OPERACIONAIS (AMP-OP)
Seção: FUNDAMENTOS DE AMP-OPS
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
– Compreender os princípios básicos de funcionamento de um transistor JFET.
– Identificar as principais características do JFET, incluindo a tensão de corte (Vgs(off)) e a
corrente de dreno (Id).
– Aprender a calcular os valores ideais de polarização para otimizar o ponto de operação do
transistor.
– Realizar medições práticas para verificar e ajustar a polarização do JFET.
INFRAESTRUTURA
Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos:
LABORATÓRIO DE INFORMÁTICA
Equipamentos:
• Desktop Engenharia Positivo Master D3400
~ 1 un para cada grupo de alunos
SOLUÇÃO DIGITAL
• MULTISIM (Web)
O MultiSim é um programa de captura e de simulação de esquemas eletrônicos que funciona com base no SPICE (Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis) e serve para simular circuitos de eletrônica analógica, digital e de potência com fontes, resistores, capacitores, indutores, diodos, transistores etc.
EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)
Não se aplica
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento/Atividade nº 1 (Virtual)
Atividade proposta:
Montar um circuito de polarização de um JFET.
Procedimentos para a realização da atividade:
Introdução
Bem-vindo à aula prática sobre a polarização de transistores do tipo JFET (Junction Field-Effect Transistor). Nesta sessão, exploraremos as características fundamentais deste componente semicondutor e entenderemos como aplicar uma polarização adequada para que este opere na região linear por autopolarização, conforme o circuito da Figura 1.
Figura 1 – Autopolarização de JFET.
Fonte: Boylestad, 2013.
Os transistores JFET são dispositivos cruciais em eletrônica, desempenhando um papel vital em amplificadores, osciladores e outros circuitos. Sua operação baseia-se no controle do fluxo de corrente entre duas regiões semicondutoras por meio de um campo elétrico. Logo, o JFET pode ser utilizado como um amplificador aumentando ou reduzindo o fluxo conforme a tensão aplicada entre o gate e o source.
A equação de Shockley descreve a corrente que flui através de um transistor JFET. Ela é expressa como , onde ID é a corrente de dreno, IDSS é a corrente de dreno de saturação máxima, VGS é a tensão porta-fonte e VP é a tensão de polarização.
Na aproximação em que a corrente no gate é zero , o termo relacionado ao resistor de gate (RG) pode ser aproximado por um curto-circuito. Isso simplifica os cálculos, facilitando a análise do ponto de operação do JFET, pois trata-se apenas da relação .
PROCEDIMENTOS
Inicialmente acesse a plataforma multisim live, pelo link: https://www.multisim.com/. Acesse sua conta e clique em “Create Circuit”.
No ambiente de simulação clique em “Transistors” e escolha a opção JFET N e depois clique na área de simulação.5
Selecione um resistor e rotacione-o para ficar organizado na tela.6
Duplique o resistor 2 vezes para acrescentar os componentes do circuito.
Clique no terminal de um dos componentes e depois clique no outro terminal para conectar o circuito.7
Acrescente os componentes “ground” e “DC Voltage (VCC)”.8
Altere os valores dos componentes.
Clique no transistor e modifique o parâmetro VTO para e .9
Acrescente os sensores de corrente e tensão.
Na parte superior da tela existe um botão de play, clique nele e tome as medidas de corrente ID e tensão VGS no transistor.
Agora modifique o valor do resistor R1 para e comente como as medidas de corrente ID e VGS mudam.
Checklist
Montar o circuito;
Medir a tensão VGS;
Medir a corrente ID;
Comparar com os valores de VGS e ID calculados.
Checklist:
Apresentado ao final dos Procedimentos para a Realização da Atividade
RESULTADOS
Resultados de Aprendizagem:
O estudante deverá entregar:
– o print do circuito montado no ambiente de simulação;
– As medidas da tensão e da corrente;
– A comparação com os valores teóricos.

Unidade: 4
Seção: 2
ELETRÔNICA ANALÓGICA
Roteiro
Aula Prática2
ROTEIRO DE AULA PRÁTICA
NOME DA DISCIPLINA: ELETRÔNICA ANALÓGICA
Unidade: AMPLIFICADORES OPERACIONAIS (AMP-OP)
Seção: CIRCUITOS BÁSICOS COM AMP-OPS
OBJETIVOS
Definição dos objetivos da aula prática:
O amplificador operacional conectado na configuração inversora permite produzir muitas configurações, o objetivo desta aula prática é ver na prática o funcionamento do amplificador somador na configuração inversora.
INFRAESTRUTURA
Instalações – Materiais de consumo – Equipamentos:
SISTEMAS ELÉTRICOS, ELETRÔNICOS E AUTOMAÇÃO
Materiais de consumo:
• CI 741
~ 1 por grupo de alunos
• FONTE ALIMENTACAO DIGITAL SIMETRICA
~ 1 por grupo de alunos
• MULTIMETRO DIGITAL PORTATIL
~ 2 por grupo de alunos
• PROTO BOARD 2420 PONTOS
~ 1 por grupo de alunos
• RESISTOR 100 KOHM
~ 1 por grupo de alunos
• RESISTOR 1000 OHM
~ 2 por grupo de alunos
• RESISTOR 2200 OHM
~ 1 por grupo de alunos3
Equipamentos:
• GERADOR DE FUNCOES DIGITAL DE BANCADA
~ 2 por grupo de alunos
• OSCILOSCOPIO DIGITAL 70MHZ 2 CANAIS 1GS
~ 1 por grupo de alunos
SOLUÇÃO DIGITAL
• MULTISIM (Web)
O MultiSim é um programa de captura e de simulação de esquemas eletrônicos que funciona com base no SPICE (Simulation Program With Integrated Circuit Emphasis) e serve para simular circuitos de eletrônica analógica, digital e de potência com fontes, resistores, capacitores, indutores, diodos, transistores etc.
EQUIPAMENTO DE PROTEÇÃO INDIVIDUAL (EPI)
Não se aplica.
PROCEDIMENTOS PRÁTICOS
Procedimento/Atividade nº 1 (Físico)
Atividade proposta:
Circuitos somador inversor e seguidor de tensão (buffer).
Procedimentos para a realização da atividade:
Somador inversor
1. Monte o circuito da Figura 1 no protoboard, utilize o amp-op 741 (ou similar) na montagem.
Para isso, projete os valores de R1, R2 e R3 para uma ganho de -2 vezes.
Figura 1 | Somador inversor com buffer para offset.4
2. Ajuste o gerador de funções para a frequência em 1kHz e amplitude de 1 Vpp.
3. Ajuste a fonte de alimentação para +12 V/-12 V, e conecte ela no circuito de acordo com esquemático da Figura 1.
4. Para realizar a medição conecte as entradas do osciloscópio digital na entrada (sinal do gerador) e saída do circuito.
5. Verifique o funcionamento deste circuito, observando a curva de tensão na saída e comparando com o sinal de entrada;
6. Verifique se os sinais de entrada foram de fato somados.
7. Varie a posição do potenciômetro e verifique o que acontece com a tensão de saída.
Checklist:
1. Monte no protoboard o circuito.
2. Certifique-se de conectar o amp-op adequadamente. Verifique a pinagem dele na sua folha de dados (datasheet) e faça a ligação da fonte simétrica.
3. Conecte o gerador de funções no osciloscópio digital e ajuste a frequência e a amplitude adequadamente. Altere o offset para zero, desligue o gerador de funções e conecte ele na entrada do circuito.
4. Conecte o multímetro devidamente na saída da fonte de alimentação e ajuste ela adequadamente para cada montagem. Desligue a fonte e conecte ela no circuito.
5. Utilize os dois canais do osciloscópio para medir a entrada e saída dos circuitos.
RESULTADOS
Resultados de Aprendizagem:
Este experimento deixa claro de forma bastante objetiva e simples os princípios de funcionamento de um AMP-OP trabalhando como somador e como buffer. Como resultado é importante verificar os limiares de saturação do amplificador e os efeitos da soma de uma tensão de offset.