IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Con

vers

or T

ensã

o/Fr

equê

ncia

–Na

conv

ersã

o Te

nsão

/Fre

quên

cia

uma

tens

ão a

naló

gica

é c

onve

rtida

de

form

a lin

ear n

uma

freq

uênc

ia n

a sa

ída.

»Um

dis

posi

tivo

mui

to u

sado

é o

A

D53

7 qu

e fo

rnec

e um

a sa

ída

de

freq

uênc

ia a

ssim

:

–Est

e ci

rcui

to c

onst

a de

um

circ

uito

de

entra

da q

ue c

onve

rte a

tens

ão d

a en

trada

num

a co

rren

te m

áxim

a de

1

mA

usa

ndo

um re

sist

or R

na

entra

da,

acop

lado

a a

segu

ir co

m u

m c

ircui

to

conv

erso

r de

corr

ente

par

a fr

equê

ncia

(mul

tivib

rado

r as

táve

l)cuj

a fr

equê

ncia

é c

ontro

lada

por

um

a ca

paci

tânc

ia e

xter

na e

um

est

ágio

de

saíd

a pa

ra fo

rmat

ar o

sina

l de

freq

uênc

ia g

erad

o.

»Na

figur

a ve

rific

amos

um

form

a de

tran

smiti

r um

sina

l ana

lógi

co e

m d

istâ

ncia

s lon

gas u

sand

o do

is fi

os.

RCVf

in

10=

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Con

vers

or fr

equê

ncia

/Ten

são

–O c

onve

rsor

Fre

quên

cia/

Tens

ão

real

iza

a fu

nção

inve

rsa

rege

nera

ndo

uma

tens

ão e

létri

ca n

a su

a sa

ída

para

um

a ce

rta fr

equê

ncia

na

entra

da.

–Na

figur

a te

mos

o d

iagr

ama

de u

m

circ

uito

típi

co u

sado

par

a es

ta

funç

ão. C

ada

vez

que

o si

nal d

e en

trada

cru

za o

nív

el d

e co

mpa

raçã

o o

circ

uito

mon

o-es

táve

l é e

xcita

do e

chav

eia

uma

font

e de

cor

rent

e de

1

mA

par

a a

entra

da d

e um

circ

uito

in

tegr

ador

pel

o te

mpo

det

erm

inad

o po

r C1.

–N

a m

edid

a qu

e a

freq

uênc

ia

aum

enta

a q

uant

idad

e de

car

ga

inje

tada

em

C2

aum

enta

pr

opor

cion

alm

ente

, a te

nsão

de

saíd

a é

esta

biliz

ada

e aj

usta

do o

gan

ho

com

os r

esis

tore

s R1

e R

3.

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Filtr

os A

naló

gico

s

•Filt

ro P

assa

Bai

xa–É

um

circ

uito

que

per

mite

a p

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gem

de

sina

is c

om fr

equê

ncia

s aba

ixo

de

uma

certa

freq

uênc

ia (f

o), e

ate

nua

os

sina

is c

om fr

equê

ncia

s sup

erio

res a

est

a,

com

o m

ostra

do n

o di

agra

ma

abai

xo.

•O c

ircui

to m

ostra

do n

a fig

ura

apre

sent

a um

a ca

ract

erís

tica

de

segu

nda

orde

m e

nes

te c

aso

R1=

R2=

R3=

R, u

tiliz

ando

C

1=C

2=C

=1/ω

oR, c

omω

o=

freq

uênc

ia d

e co

rte d

o ci

rcui

to.

V

out

-3

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fo

f

f o=1

/2πR

C

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Filtr

o Pa

ssa

Alta

V

out

-3

dB

f

o

f

f o=1/

2 πR

C

•É u

m c

ircui

to q

ue p

erm

ite a

pas

sage

m

de si

nais

com

freq

uênc

ias a

cim

a de

um

a ce

rta fr

equê

ncia

(fo)

, e a

tenu

a os

sina

is

com

freq

uênc

ias i

nfer

iore

s a e

sta,

com

o m

ostra

do n

o di

agra

ma

abai

xo.

•O c

ircui

to m

ostra

do n

a fig

ura

apre

sent

a um

a ca

ract

erís

tica

de se

gund

a or

dem

e

nest

e ca

so C

1=C

2=C

3=C

, util

izan

do

R1=

R2=

R=1

/ωoC

, com

ωo

= fr

equê

ncia

de

cor

te d

o ci

rcui

to.

–Com

bina

ndo

circ

uito

s pas

sa b

aixa

e

pass

a al

ta é

pos

síve

l im

plem

enta

r filt

ro

pass

a ba

nda

(um

pas

sa b

aixa

em

serie

com

um

pas

sa a

lta, c

omfc

pb>f

cpa)

ou c

orta

ba

nda

(um

pas

sa b

aixa

em

par

alel

o co

m

um p

assa

alta

e su

as sa

ídas

num

som

ador

co

mfc

pa>

fcpb

).

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Ger

ador

es d

e Si

nal

–Os c

ircui

tos g

erad

ores

de

sina

l são

ne

cess

ário

s par

a tra

balh

ar c

om se

nsor

es

mod

ulad

os o

u pa

ra fo

rnec

er si

nais

de

refe

rênc

ia, o

s sin

ais m

ais u

sado

s em

in

stru

men

taçã

o sã

o:»O

ndas

seno

idai

s,»O

ndas

qua

drad

as,

»Pul

sos

perió

dico

s–

Ond

a Se

noid

al (P

onte

de

Wie

n)»O

s ger

ador

es d

e fo

rma

de o

nda

seno

idal

são

impl

emen

tado

s usa

ndo

real

imen

taçã

o at

ravé

s de

um c

ircui

to

depe

nden

te d

a fr

equê

ncia

(circ

uito

RC

) qu

e pr

oduz

um

dife

renç

a de

fase

nul

a nu

ma

certa

freq

uênc

ia, n

esta

freq

uênc

ia

o si

nal é

ate

nuad

o, e

ntão

est

e si

nal d

eve

ser a

mpl

ifica

do p

ara

man

ter a

osc

ilaçã

o e

aind

a ad

icio

na-s

e um

circ

uito

par

a m

ante

r a a

mpl

itude

da

osci

laçã

o es

táve

l.

–No

circ

uito

apr

esen

ta-s

e um

circ

uito

que

co

ntro

la a

freq

uênc

ia d

e op

eraç

ão, a

freq

uênc

ia

cent

ral d

este

circ

uito

é d

efin

ido

pelo

resi

stor

R1

e ca

paci

tore

s C1

e m

odifi

cada

pel

o re

sist

or R

2,

o re

sist

or R

o te

m c

omo

obje

tivo

ajus

tar o

gan

ho

do si

stem

a pa

ra m

ante

r a o

scila

ção.

–A

freq

uênc

ia c

entra

l des

te c

ircui

to e

stá

dado

po

r:

απ

11

21 C

Rf o

=

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Ond

a qu

adra

da (5

55)

–Um

a fo

rma

de o

nda

mui

to u

sada

em

In

stru

men

taçã

o el

etrô

nica

é a

ond

a qu

adra

da, g

erad

a m

uito

faci

lmen

te p

or

um c

ircui

to d

e te

mpo

rizaç

ão m

uito

po

pula

r em

ele

trôni

ca, o

555

.–E

ste

disp

ositi

vo c

onsi

ste

de d

ois

com

para

dore

s de

tens

ão, u

mFl

ip F

lop,

um

tran

sist

or d

e de

scar

ga e

um

circ

uito

di

viso

r de

tens

ão q

ue d

efin

e os

nív

eis d

e co

mpa

raçã

o do

com

para

dor.

–Est

e di

spos

itivo

apr

esen

ta tr

ês m

odos

de

ope

raçã

o:»M

onoe

stáv

el»A

stáv

el(o

scila

dor)

»Ret

ardo

de

tem

po–N

o m

odo

astá

velo

555

util

iza-

se d

ois

resi

stor

es e

xter

nos p

ara

defin

ir os

te

mpo

s de

carg

a e

desc

arga

de

um

capa

cito

r ext

erno

.

»Nes

te c

aso

a fr

equê

ncia

de

osci

laçã

o es

tá d

ada

por:

() C

RR

fB

A244.1 +

=

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

555

•As f

orm

as d

e on

da n

o ca

paci

tor e

na

saíd

a fic

am:

•No

gráf

ico

apr

esen

tam

-se

os v

alor

es

dos p

arâm

etro

s nec

essá

rios p

ara

gera

r on

das q

uadr

adas

de

0,1

Hz

até

100

KH

z.

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Circ

uito

s de

linea

rizaç

ão–L

inea

rizaç

ão se

faz

nece

ssár

ia q

uand

o a

saíd

a de

um

tran

sdut

or n

ão é

line

ar,

para

real

izar

est

á lin

eariz

ação

exi

stem

trê

s téc

nica

s prin

cipa

is:

»Mod

ifica

ção

de p

arâm

etro

s do

trans

duto

r »M

odifi

caçã

o do

sina

l ger

ador

pel

o tra

nsdu

tor e

m H

ardw

are

»Mod

ifica

ção

do si

nal g

erad

or p

elo

trans

duto

r por

Sof

twar

e–U

m e

xem

plo

de m

odifi

caçã

o de

pa

râm

etro

s do

trans

duto

r é o

exe

mpl

o de

lin

eariz

ação

de

um te

rmis

tor

apre

sent

ado

ante

riorm

ente

.•L

inea

rizaç

ão u

sand

o um

con

vers

or

loga

rítm

ico

–Mui

tos t

rans

duto

res f

orne

cem

sina

is

em te

nsão

Vm

com

a se

guin

te fo

rma:

–A u

tiliz

ação

de

um c

onve

rsor

lo

garít

mic

o pe

rmite

a o

bten

ção

de u

m

sina

l pro

porc

iona

l ao

loga

ritm

o do

sina

l de

ent

rada

em

rela

ção

a um

sina

l de

refe

rênc

iaV

ref.

–Nes

se c

aso

–Faz

endo

Vre

f=V

o o

btém

-se

⋅−

=refm

sVV

kV

log

mk

V s⋅

−=

Vm

V

s

Vre

f

Con

vers

orL

ogar

ítmic

o

mo

me

VV

⋅=

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Line

ariz

ação

usa

ndo

um m

ultip

licad

or a

naló

gico

–Um

mul

tiplic

ador

ana

lógi

co é

um

di

spos

itivo

que

forn

ece

uma

saíd

a em

te

nsão

igua

l ao

prod

uto

de d

uas e

ntra

das

em te

nsão

mul

tiplic

ado

por u

ma

cons

tant

e de

esc

alam

ento

. No

caso

de

uma

pont

e de

W

heat

ston

e co

m u

m e

lem

ento

tran

sdut

or

cuja

resi

stên

cia

varia

com

um

cer

to

parâ

met

ro fí

sico

, a sa

ída

da p

onte

é:

–Est

a nã

o é

uma

saíd

a lin

ear p

ara

∆R

gran

des.

Na

figur

a a

saíd

a do

som

ador

po

de se

r esc

rita

assi

m:

–Sub

stitu

indo

e si

mpl

ifica

ndo

Obt

ém-s

e :

–Faz

endo

:

–a sa

ída

fica

RRRR

VV

pm

21

14

∆+

⋅∆ ⋅

=

ms

mo

Va

kVV

bV

⋅+

⋅=

⋅−

⋅ ∆

+⋅

∆⋅

=

kVb

RRRR

Va

Vp

po

41

21

14

pVkb

4=

RRV

aV

po

∆⋅

=4

a

V

o

Σ

bV

m

V

mV

s/k

Vs

X

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Out

ros e

lem

ento

s par

a pr

oces

sam

ento

an

alóg

ico

de si

nais

–Exi

stem

mui

tos c

ircui

tos q

ue p

odem

se

r usa

dos e

m c

onju

nto

para

obt

er u

m

circ

uito

com

plex

o de

pro

cess

amen

to

anal

ógic

o de

sina

is.

•Som

ador

es–M

uita

s vez

es é

nec

essá

rio so

mar

ar

itmet

icam

ente

sina

is a

naló

gico

s, o

circ

uito

aba

ixo

cum

pre

esta

funç

ão,

dand

o a

cada

ent

rada

um

pes

o di

fere

nte.

A

saíd

a do

circ

uito

é :

R3

++

−=

33

22

11

RERE

RER

Ef

o

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Técn

icas

de

redu

ção

de ru

ído

em in

stru

men

taçã

o

–Com

o fo

i mos

trado

ant

erio

rmen

te o

s mai

ores

pro

blem

as e

m in

stru

men

taçã

o sã

o ru

ído

e in

terf

erên

cia

elet

rom

agné

tica,

ass

im e

xist

em p

ara

solu

cion

ar e

ste

prob

lem

a de

vem

ser s

egui

das o

s seg

uint

es p

asso

s:»I

dent

ifica

r a fo

nte

de ru

ído,

»Det

erm

inar

o c

anal

pel

o qu

al o

ruíd

o se

aco

pla

com

o in

stru

men

toem

que

stão

,»D

eter

min

ar o

circ

uito

que

é su

scep

tível

à in

terf

erên

cia.

•Tip

os d

e ac

opla

men

to–E

xist

em d

uas f

orm

as p

rinci

pais

de

acop

lam

ento

de

ruíd

o em

circ

uito

s el

etrô

nico

s:»C

apac

itivo

»Ind

utiv

o

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Aco

plam

ento

cap

aciti

vo–U

m e

xem

plo

sim

ples

de

acop

lam

ento

cap

aciti

vo é

o c

ircui

to d

a fig

ura

a se

guir

que

cons

ta d

e do

is c

ondu

tore

s elé

trico

s a u

ma

pequ

ena

dist

ânci

a um

do

outro

.–O

con

duto

r 1 é

con

side

rado

nes

te c

aso

a fo

nte

de ru

ído

e o

cond

utor

2 o

circ

uito

af

etad

o pe

lo r

uído

, C12

, C1G

, C2G

são

capa

citâ

ncia

s par

asita

s. A

tens

ão d

e ru

ído

prod

uzid

a no

con

duto

r 2 p

ela

tens

ão e

m V

1 é:

–com

, est

a te

nsão

dep

ende

da

freq

uênc

ia d

o si

nal n

o co

ndut

or 1

.(

)1

212

212

122

11

1V

CC

RsC

CC

V

G

G

⋅

+⋅

+⋅

+=

ωjs

=

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Aco

plam

ento

indu

tivo

–Um

a de

nsid

ade

de fl

uxo

mag

nétic

o B

que

var

iase

noid

alm

ente

com

o te

mpo

, in

duz

uma

tens

ão V

2 nu

ma

mal

ha fe

chad

a de

áre

a A

, ass

im:

–No

circ

uito

. C

aso

o ca

mpo

mag

nétic

o te

nha

sido

ger

ado

por u

ma

corr

ente

I1

num

con

duto

r sep

arad

o, a

equ

ação

ant

erio

r pod

e se

r exp

ress

a as

sim

:

–sen

do V

2 a

tens

ão d

e ru

ído

indu

zida

no

cond

utor

2 p

ela

corr

ente

que

circ

ula

no c

ondu

tor 1

.–P

ara

redu

zir e

ste

acop

lam

ento

dev

em-s

e ad

otar

as s

egui

ntes

pre

cauç

ões:

»O c

ondu

tor 2

dev

e se

r sep

arad

o do

con

duto

r 1»A

den

sida

de d

o ca

mpo

mag

nétic

o B

cor

ta a

áre

a de

inte

raçã

o nu

m â

ngul

o q,

o

cose

no d

esse

âng

ulo

pode

ser r

eduz

ido

pela

orie

ntaç

ão d

o co

ndut

or a

feta

do»A

áre

a do

circ

uito

de

rece

pção

dev

e se

r min

imiz

ada,

col

ocan

do o

con

duto

r 2

perto

de

um p

lano

de

terr

a»A

util

izaç

ão d

e pa

res t

ranç

ados

pod

e ca

ncel

ar a

s ten

sões

indu

zida

s

()

θco

s2sBA

V=

12sMI

V=

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Aco

plam

ento

indu

tivo

M

IPT

DE

M/D

ITT

/DE

C

Con

exõe

s de

ater

ram

ento

–Os c

ircui

tos e

letrô

nico

s dev

em se

r int

erlig

ados

com

o te

rra

para

fech

ar o

s ci

rcui

tos e

létri

cos,

se is

to n

ão é

real

izad

o co

m c

ritér

io te

rem

os p

robl

emas

de

inte

rfer

ênci

a en

tre o

s div

erso

s circ

uito

s aco

plad

os q

ue p

odem

ter n

atur

eza

dife

rent

e (E

x. C

ircui

tos a

naló

gico

s mis

tura

dos c

om c

ircui

tos d

igita

is ).

Nos

di

agra

mas

aba

ixo

verif

icam

-se

duas

form

as d

e in

terli

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