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Florianópolis, fevereiro de 2012.
Prof. Clóvis Antônio Petry.
Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Santa Catarina Departamento Acadêmico de Eletrônica
Osciladores e Multivibradores
Apresentação da Disciplina
Curso Superior de Tecnologia em Sistemas Eletrônicos
Foco do curso
http://eletronica.florianopolis.ifsc.edu.br
PROJETO PEDAGÓGICO
DO
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS
ELETRÔNICOS
CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA DE SANTA CATARINA
Florianópolis – SC
www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
Curso Superior de Tecnologia em Sistemas Eletrônicos
A Unidade Curricular de Osciladores e Multivibradores em como tema central as teorias fundamentais e as tecnologias de construção de circuitos Multivibradores e Osciladores de modo que o aluno possa adquirir as competências necessárias para projetar e aplicar estes circuitos considerando suas características e os requisitos da aplicação.
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS ELETRÔNICOS
Plano de Ensino
Disciplina: OSC-20303 – Osciladores e Multivibradores Semestre: 2012-1 Turmas: 203031 Carga horária: 40 horas Prof.: Clóvis Antônio Petry (petry@ifsc.edu.br) Endereço eletrônico da disciplina: http://www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
1. Objetivos
A Unidade Curricular de Osciladores e Multivibradores em como tema central as teorias fundamentais e as tecnologias de construção de circuitos Multivibradores e Osciladores de modo que o aluno possa adquirir as competências necessárias para projetar e aplicar estes circuitos considerando suas características e os requisitos da aplicação. 2. Competências e Habilidades
Ao término da disciplina, o estudante deve conhecer a teoria, aplicações e desenvolvimento de projetos com circuitos osciladores e multivibradores.
Os conhecimentos que o aluno obterá ao final da disciplina são: • Conhecer, identificar e avaliar as propriedades e aplicações de circuitos
osciladores. • Conhecer, identificar e avaliar as propriedades e aplicações de circuitos
multivibradores. Dentre as habilidades esperadas do aluno, tem-se:
• Desenvolver projetos e análise de estruturas eletrônicas com osciladores e implementar protótipos.
• Desenvolver projetos e análise de estruturas eletrônicas com multivibradores e implementar protótipos.
3. Ementa
A ementa da disciplina está apresentada junto ao cronograma de atividades no item 7. Da mesma forma, a ementa, competências, conhecimentos, habilidades e atitudes podem ser encontradas no plano de ensino geral desta disciplina, disponível em:
http://www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
4. Avaliação A avaliação da disciplina de Osciladores e Multivibradores consistirá em verificações,
provas e relatórios das aulas de laboratório. A média final da disciplina será calculada por: MF = ML ⋅0,4+ MP ⋅0,5+ AU ⋅0,1 Onde: ML: média dos laboratórios (experimentos), excluindo-se a pior nota; AU: nota de autoavaliação; PR: média das provas.
Versão inicial, atualização em 22/02/2012.
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS ELETRÔNICOS
Plano de Ensino
Disciplina: OSC-20303 – Osciladores e Multivibradores Semestre: 2012-1 Turmas: 203031 Carga horária: 40 horas Prof.: Clóvis Antônio Petry (petry@ifsc.edu.br) Endereço eletrônico da disciplina: http://www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
1. Objetivos
A Unidade Curricular de Osciladores e Multivibradores em como tema central as teorias fundamentais e as tecnologias de construção de circuitos Multivibradores e Osciladores de modo que o aluno possa adquirir as competências necessárias para projetar e aplicar estes circuitos considerando suas características e os requisitos da aplicação. 2. Competências e Habilidades
Ao término da disciplina, o estudante deve conhecer a teoria, aplicações e desenvolvimento de projetos com circuitos osciladores e multivibradores.
Os conhecimentos que o aluno obterá ao final da disciplina são: • Conhecer, identificar e avaliar as propriedades e aplicações de circuitos
osciladores. • Conhecer, identificar e avaliar as propriedades e aplicações de circuitos
multivibradores. Dentre as habilidades esperadas do aluno, tem-se:
• Desenvolver projetos e análise de estruturas eletrônicas com osciladores e implementar protótipos.
• Desenvolver projetos e análise de estruturas eletrônicas com multivibradores e implementar protótipos.
3. Ementa
A ementa da disciplina está apresentada junto ao cronograma de atividades no item 7. Da mesma forma, a ementa, competências, conhecimentos, habilidades e atitudes podem ser encontradas no plano de ensino geral desta disciplina, disponível em:
http://www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
4. Avaliação A avaliação da disciplina de Osciladores e Multivibradores consistirá em verificações,
provas e relatórios das aulas de laboratório. A média final da disciplina será calculada por: MF = ML ⋅0,4+ MP ⋅0,5+ AU ⋅0,1 Onde: ML: média dos laboratórios (experimentos), excluindo-se a pior nota; AU: nota de autoavaliação; PR: média das provas.
Versão inicial, atualização em 22/02/2012.
Curso Superior de Tecnologia em Sistemas Eletrônicos
Ao término da disciplina, o estudante deve conhecer a teoria, aplicações e desenvolvimento de projetos com circuitos osciladores e multivibradores.
Os conhecimentos que o aluno obterá ao final da disciplina são: • Conhecer, identificar e avaliar as propriedades e aplicações de
circuitos osciladores. • Conhecer, identificar e avaliar as propriedades e aplicações de
circuitos multivibradores. Dentre as habilidades esperadas do aluno, tem-se: • Desenvolver projetos e análise de estruturas eletrônicas com
osciladores e implementar protótipos. • Desenvolver projetos e análise de estruturas eletrônicas com
multivibradores e implementar protótipos.
www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
Plano de Ensino - Avaliação
O que obterei? 1. Conhecer, avaliar e aplicar circuitos osciladores; 2. Conhecer, avaliar e aplicar circuitos multivibradores; 3. Desenvolver projetos e implementar protótipos.
Onde chegarei? 1. Análise, projeto e implementação de osciladores e
multivibradores.
Plano de Ensino - Avaliação
MF > 6,0 Aluno considerado APTO
MF < 6,0 Recuperação final REC > 6,0 APTO
REC < 6,0 NÃO APTO
Instrumentos de avaliação: 1. Trabalhos solicitados; 2. Listas de exercícios; 3. Relatórios de simulações e laboratórios; 4. Avaliações escritas; 5. Participação em aula, assiduidade, interesse, etc; 6. Auto-avaliação.
INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETRÔNICA
CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM SISTEMAS ELETRÔNICOS
Plano de Ensino
Disciplina: OSC-20303 – Osciladores e Multivibradores Semestre: 2012-1 Turmas: 203031 Carga horária: 40 horas Prof.: Clóvis Antônio Petry (petry@ifsc.edu.br) Endereço eletrônico da disciplina: http://www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
1. Objetivos
A Unidade Curricular de Osciladores e Multivibradores em como tema central as teorias fundamentais e as tecnologias de construção de circuitos Multivibradores e Osciladores de modo que o aluno possa adquirir as competências necessárias para projetar e aplicar estes circuitos considerando suas características e os requisitos da aplicação. 2. Competências e Habilidades
Ao término da disciplina, o estudante deve conhecer a teoria, aplicações e desenvolvimento de projetos com circuitos osciladores e multivibradores.
Os conhecimentos que o aluno obterá ao final da disciplina são: • Conhecer, identificar e avaliar as propriedades e aplicações de circuitos
osciladores. • Conhecer, identificar e avaliar as propriedades e aplicações de circuitos
multivibradores. Dentre as habilidades esperadas do aluno, tem-se:
• Desenvolver projetos e análise de estruturas eletrônicas com osciladores e implementar protótipos.
• Desenvolver projetos e análise de estruturas eletrônicas com multivibradores e implementar protótipos.
3. Ementa
A ementa da disciplina está apresentada junto ao cronograma de atividades no item 7. Da mesma forma, a ementa, competências, conhecimentos, habilidades e atitudes podem ser encontradas no plano de ensino geral desta disciplina, disponível em:
http://www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
4. Avaliação A avaliação da disciplina de Osciladores e Multivibradores consistirá em verificações,
provas e relatórios das aulas de laboratório. A média final da disciplina será calculada por: MF = ML ⋅0,4+ MP ⋅0,5+ AU ⋅0,1 Onde: ML: média dos laboratórios (experimentos), excluindo-se a pior nota; AU: nota de autoavaliação; PR: média das provas.
Versão inicial, atualização em 22/02/2012.
Plano de Ensino – Cronograma de atividades
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Cronograma de atividades 2012/1 – Osciladores de Multivibradores Mês Semana Dia Dia semana Local Parte/capítulo Aula/Assunto
Fevereiro 1ª Sem. 23/02 Quinta-Feira Início do semestre letivo 2012/1 2ª Sem. 28/02 Terça-Feira LD1 Apresentação da disciplina
Março
3a Sem. 06/03 Terça-Feira LD1 Revisão Revisão geral de amplificadores operacionais 4a Sem. 13/03 Terça-Feira LD1
Osciladores
Teoria geral dos osciladores 5a Sem. 20/03 Terça-Feira LD1 Oscilador por deslocamento de fase e Exp. 1 6a Sem. 27/03 Terça-Feira LD1 Oscilador Ponte de Wien e Exp. 2
Abril
7a Sem. 03/04 Terça-Feira LD1 Oscilador duplo-t e Exp. 3 8a Sem. 10/04 Terça-Feira LD1 Oscilador Colppits e Exp. 4 9a Sem. 17/04 Terça-Feira LD1 Oscilador Clapp e Exp. 5
10a Sem. 24/04 Terça-Feira LD1 Oscilador Hartley e Exp. 6
Maio
11a Sem. 01/05 Terça-Feira Feriado – Dia do Trabalho 12a Sem. 08/05 Terça-Feira LD1
Osciladores
Oscilador Armstrong e Exp. 7 13a Sem. 15/05 Terça-Feira LD1 Osciladores de relaxação e Exp. 8 14a Sem. 22/05 Terça-Feira LD1 Osciladores controlados por cristal e Exp. 9 15a Sem. 29/05 Terça-Feira LD1 Osciladores controlados por tensão e Exp. 10
Junho
16a Sem. 05/06 Terça-Feira LD1 Avaliação escrita sobre osciladores 17a Sem. 12/06 Terça-Feira LD1
Multivibradores
CI 555 e Multivibradores monoestáveis e Exp. 11 18a Sem. 19/06 Terça-Feira LD1 Multivibradores biestáveis e astáveis e Exp. 12 e 13 19a Sem. 26/06 Terça-Feira LD1 Disparador Schmitt e Exp. 14
Julho 20a Sem. 03/07 Terça-Feira LD1 Avaliação escrita sobre multivibradores
21a Sem. 10/07 Terça-Feira LD1 Recuperação geral da disciplina 13/07 Sexta-Feira Fim do semestre letivo 2012/1
Plano de Ensino – Quadro de horários
Contato: Prof. Clóvis Antônio Petry Instituto Federal de Santa Catarina Campus Florianópolis DAEL – Dep. Acadêmico de Eletrônica Av. Mauro Ramos, 950 – Centro Florianópolis – SC CEP: 88020300 Tel. (48) 3221 0565 Web: www.florianopolis.ifsc.edu/petry E-mail: petry@ifsc.edu.br
Horário
Semestre 2012/1
Prof. Clóvis Antônio Petry
HORÁRIO SEGUNDA TERÇA QUARTA QUINTA SEXTA
7h30min – 8h25min PFC 20308
8h25min – 9h20min ELP
9h20min – 9h40min Intervalo
9h40min – 10h35min OSC 20303 PIN 20306
10h35min – 11h30min LD2 DSP
Almoço
13h30min – 14h25min EPO 60408 Atendimento
14h25min – 15h20min ELP alunos
15h20min – 15h40min Intervalo
15h40min – 16h35min EPO 60408 REUNIÃO
16h35min – 17h30min ELP DAELN
Café
18h30min – 19h25min PGD 303 Atendimento
19h25min – 20h20min SMM2 alunos
20h20min – 20h40min Intervalo
20h40min – 21h25min PGD 303
21h25min – 22h30min SMM2
Contato:Prof. Clovis Antonio Petry Departamento Acadêmico de Eletrônica - DAELN Campus Florianópolis - CF Instituto Federal de Santa Catarina – IFSC Av. Mauro Ramos, 950 – Centro – Florianópolis – SC - CEP: 88020300 Tel. (48) 3221 0565 – Web. www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
Simuladores de circuitos eletrônicos Simulação de circuitos:
1. Psim; 2. Circuitmaker; 3. Orcad/Pspice; 4. Proteus; 5. Eagle; 6. Multisim; 7. Tina-TI; 8. Entre outros ...
Tarefas
Tarefas: • Fazer o download do Psim, instalar e utilizar alguns
exemplos:
• Fazer o download do CDF player, instalar e utilizar alguns exemplos:
• Fazer o download do Fritzing, instalar e abrir alguns
exemplos:
http://www.wolfram.com
http://www.fritzing.org
http://www.powersimtech.com
Próxima aula
Revisão geral de Amplificadores Operacionais.
www.florianopolis.ifsc.edu.br/petry
CAPÍTULO 7 Amplificador Operacional
7.1 INTRODUÇÃO
Os amplificadores operacionais são dispositivos extremamente versáteis com uma imensa gama de aplicações em toda a eletrônica.
Os amplificadores operacionais são amplificadores de acoplamento direto, de alto ganho, que usam realimentação para controle de suas características. Eles são hoje encarados como um componente, um bloco fundamental na construção de circuitos analógicos. Internamente, são constituídos de amplificadores transistorizados em conexão série. Externamente, são geralmente representados pelo símbolo,
-+
ese1
e2
Fig. 1 Símbolo de um amplificador operacional
em que convencionalmente só entradas e saídas aparecem e não as conexões das fontes de alimentação.
Os amplificadores operacionais são usados em amplificação, controle, geração de formas de onda senoidais ou não em freqüências desde C.C. ate vários Megahertz. Com emprego na realização das funções clássicas matemáticas como adição, subtração, multiplicação, divisão, integração e diferenciação, os amplificadores operacionais são os elementos básicos dos computadores analógicos. São úteis ainda em inúmeras aplicações em instrumentação, sistemas de controle, sistemas de regulação de tensão e corrente, processamento de sinais, etc.
Cap.7-5 - Amplificadores Operacionais Eletrônica Experimental
Fig. 3 Curva de transferência típica de um amplificador operacional.
Na região linear, fig. 3, o ganho de malha aberta , será AV0 = ∆vsaída/∆ventrada = 100.000 já que a saída de + 10 V necessita de uma entrada de apenas 0,1 mV. Se considerarmos AV0 no limite da região de saturação, o ganho será menor , AV0 = 13 V/0,2 mV ~ 65.000.
O circuito básico em configuração inversora pode ser visto na figura 4.
-+
es
AV0e’e
ee
Z1 Z2i1 i2
Fig. 4 Circuito amplificador básico em configuração inversora.
Admitindo que o amplificador operacional tenha propriedades ideais, sua impedância de entrada é infinita e não há corrente fluindo em suas entradas. Assim, i1 = i2.
A tensão de saída desta configuração é, por definição,
eVS eAe '0−= (3)
e temos que
(4)
Isolando-se e’e de (4) e substituindo-se em (3) fica:
++
−=
1
2
0
1
2
111
1.
ZZ
AZZ
ee
V
e
S (5)
Lembrando que o ganho Avo é arbitrariamente grande,
1
2
ZZ
ee
e
S −= es eZZ
e1
2−= (6)
Podemos notar que com o amplificador operacional ideal a função de transferência dependente apenas das impedâncias Zl e Z2 , não dependendo do ganho AV0. Alem disso,
221
1'' iZ
eeZ
eei seee =−=−=
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