Exercícios de Eletrônica Básica (19/11)

Atividades relacionadas à Eletrônica (seja ela analógica ou digital) levando em consideração os conhecimentos utilizados na equipe de Elétrica.

Recomendação:

• Para a realização das tarefas, é necessário a instalação prévia do software Proteus 8.10 SP0 (ou SP3 Pro);

• Não esqueça de alimentar o seu circuito (VCC e GND);

1 - Circuito Elétrico Básico

Siga todas instruções, uma após a outra, e caprichosamente:

A) Monte um circuito elétrico resistivo que contenha:

• Uma bateria de 10V (célula única);

• Um resistor (R1) de 680Ω em série com a fonte;

• Um resistor (R2) de 10kΩ em série com o R1;

• Dois resistores(R3 e R4) de 4700Ω em série entre si, e em paralelo com R2.

B) Acrescente os seguintes aparelhos de medição:

• Um voltímetro medindo a tensão do resistor R1;

• Um voltímetro medindo a tensão do resistor R2;

• Um voltímetro medindo a tensão do resistor R4;

• Um amperímetro medindo a corrente elétrica que passa por R1;

• Um amperímetro medindo a corrente elétrica que passa por R2;

• Um amperímetro medindo a corrente elétrica que passa por R3 e R4.

Figura 1 - Componentes utilizados na atividade 1.

C) Logo em seguida:

• Registre detalhadamente todos os parâmetros e medições em um relatório;

• Calcule a resistência equivalente do circuito e registre no relatório;

• Inclua o print do circuito em funcionamento em UM único relatório (com as demais tarefas 2 e 3) e embase a sua explicação através da imagem;

• Inclua este e os demais arquivos das simulações 'Proteus' (.pdsprj) em uma pasta "Simulações";

• E, por último, envie este e os demais arquivos para a pasta do Google Drive localizada no final da página.

Observação:

As atividades no Proteus serão realizadas de forma individual e a entrega dela será a partir de um único relatório com os três circuitos.

2 - Circuito com Optoacoplador

Siga todas instruções, uma após a outra, e caprichosamente:

A) Monte um circuito eletrônico capaz de acionar um optoacoplador (4n25) a fim de acender um LED convencional utilizando os seguintes componentes:

• Uma bateria de 5V (célula única);

• Um LED (L1) ligado ao emissor do optoacoplador;

• Uma chave push-button (S1) em série com a fonte;

• Uma bateria de 5V (célula única) ligada ao coletor do optoacoplador;

• Um optoacoplador, sendo que a sua entrada deve estar em série com o S1;

• Um resistor R1 para limitar a corrente no LED infravermelho dentro do optoacoplador;

• Um resistor R2 para limitar a corrente do LED (azul, verde, amarelo, etc) emissor de luz.

Observação

• Para realização dos cálculos será necessário uma breve pesquisa no datasheet do componente 4n25;

Datasheet é a folha de dados dos componentes eletrônicos na qual constam diversas informações técnicas e de fábrica relevantes para o funcionamento de um determinado circuito.

• Antes de redigir o relatório, meça todos os parâmetros do circuito (corrente do LED emissor de infravermelho, tensão de ambos os LED's, e outros mais caso o circuito não funcione adequadamente).

B) Disserte: como funciona o optoacoplador 4n25? Reflita sobre este e outros fatores fundamentais do componente, dentre eles:

• O que é um isolamento galvânico e como isso é fundamental para acionar/desativar o transistor?

• Qual a diferença entre um fototransistor e um transistor NPN convencional?

• Qual a diferença entre um LED emissor de infravermelho e um LED emissor de luz convencional? Como o LED infravermelho (interno) interfere no funcionamento do transistor (interno) do 4n25?

Figura 2 - Componentes utilizados na atividade 2.

C) Logo em seguida:

• Registre detalhadamente todos os parâmetros e medições em um relatório;

• Inclua o print do circuito em funcionamento em UM único relatório (com as demais tarefas 1 e 3) e embase a sua explicação através da imagem;

• Inclua este e os demais arquivos das simulações 'Proteus' (.pdsprj) em uma pasta "Simulações";

• E, por último, envie este e os demais arquivos para a pasta do Google Drive localizada no final da página.

3 - Circuito com MOSFET

Siga todas instruções, uma após a outra, e caprichosamente:

A) Monte um circuito eletrônico capaz de acionar o terminal gate de um MOSFET (IRF3205) a fim de acionar uma lâmpada utilizando os seguintes componentes:

• Uma única bateria de 12V (célula única);

• Uma chave ou botão (S1);

• Um resistor de pull-down (R1);

• Uma lâmpada (L1) de 12V.

• Um MOSFET, sendo que a sua entrada deve estar em série com o S1 e em paralelo com o resistor de pull-down.

B) Disserte: como funciona o MOSFET IRF3205? Qual a sua função dentro do circuito? Reflita sobre este e outros fatores fundamentais do componente, dentre eles:

• Qual a faixa (tensão) de ativação do MOSFET que deve incidir sobre os terminais gate e source para que o transistor funcione corretamente?

• Qual é o canal e qual é o tipo deste MOSFET?

• Qual é o posicionamento mais adequado para a lâmpada, isto é, ela deve estar conectada ao terminal drain ou source para usufuir melhor a tensão da bateria?

Figura 3 - Componentes utilizados na atividade 3.

C) Logo em seguida:

• Registre detalhadamente todos os parâmetros e medições em um relatório;

• Inclua o print do circuito em funcionamento em UM único relatório (com as demais tarefas 1 e 2) e embase a sua explicação através da imagem;

• Inclua este e os demais arquivos das simulações 'Proteus' (.pdsprj) em uma pasta "Simulações";

• E, por último, envie este e os demais arquivos para a pasta do Google Drive localizada no final da página.

4- Circuitos na Protoboard

Utilize os circuitos feitos nos itens anteriores para desenvolve-los na protoboard

Essa será feita em grupo, logo devem montar o circuito na protoboard juntos.

Abaixo estão os grupos para a realização dessa tarefa.

Grupos	Integrantes
Grupo 1:	Integrante 1 Integrante 2 Integrante 3 Integrante 4 Integrante 5
Grupo 2:	Integrante 1 Integrante 2 Integrante 3 Integrante 4 Integrante 5
Grupo 3:	Integrante 1 Integrante 2 Integrante 3 Integrante 4 Integrante 5
Grupo 4:	Integrante 1 Integrante 2 Integrante 3 Integrante 4 Integrante 5
Grupo 5:	Integrante 1 Integrante 2 Integrante 3 Integrante 4 Integrante 5

O primeiro e segundo exercícios serão realizado sem nenhuma alteração no circuito do Proteus para a Protoboard. O terceiro circuito será feito com um LED ao invés de uma lâmpada. Com isso será necessário fazer algumas alterações no circuito. Porém circuito no Proteus se mantém o mesmo.

5- Apresentação da atividade

Elabore um pequena apresentação de 5 minutos para mostrar os circuitos feitos na Protoboard.

Os grupos devem organizar uma apresentação para mostrar como o circuito foi passado do Proteus para Protoboard.

Como Será Entregue a Atividade?

Essa tarefa deve ser feita de maneira individual até o item 3 e em grupo o 4 e 5. Assim, todos os candidatos enviarão os seus arquivos para o pasta do Google Drive. O candidato receberá o link da pasta, onde salvará os seus arquivos. Os arquivos seguirão sempre a mesma estrutura:

• SeuNomeCompleto (Pasta)

• SeuNome_NomedaAtividade.pdf (Atividade)

Exemplo.: ThiagoSoares (Pasta)

Exemplo.: ThiagoSoares_RelatorioGeral.pdf (Atividade).

Nas tarefas de grupo, um dos membros deve ser escolhido para colocar uma foto do circuito na protoboard e o slide feito para a apresentação na pasta do grupo.

• NomedoGrupo_Slides.pptx (Slides)

• NomedoGrupo_FotoProtoboard.extensãoImagem (Foto Protoboard)

Data de Início/Entrega

• Início: 19/11

• Entrega: 25/11