O documento discute três principais mecanismos de interferência: 1) acoplamento capacitivo, onde um condutor passa próximo a uma fonte de ruído e capta este ruído; 2) acoplamento indutivo, onde uma corrente induz uma tensão em outro circuito próximo; e 3) condução através de impedância comum, como aterramentos. Também apresenta técnicas para mitigar interferências, como blindagem e layout cuidadoso.
Conceito básico de funcionamento do transformador monofásico. Relação de tensão, corrente e número de espiras para a mesma potência de entrada e de saída.
O documento descreve os principais componentes de circuitos eletrônicos, incluindo fontes de alimentação, fontes de corrente, osciladores e temporizadores. Especificamente, discute fontes de alimentação sem e com transformador, reguladas por diodos zener, transístores ou circuitos integrados. Também aborda osciladores e temporizadores realizados com transístores e portas lógicas.
Este documento é uma lista de exercícios de eletrônica analógica sobre retificadores de meia onda e onda completa. Contém 20 questões sobre conceitos como tensão eficaz, função de retificadores, transformadores e diodos, além de exercícios para cálculo de tensões e correntes em circuitos retificadores.
Este documento fornece uma lista de exercícios sobre circuitos retificadores com 8 problemas para cálculo de tensões, correntes, capacitores e diodos. As respostas são fornecidas para cada problema com dados como tensão de entrada, transformador e corrente de carga.
O documento descreve os principais aspectos de transformadores, incluindo: 1) Transformadores são equipamentos que reduzem ou aumentam a tensão elétrica por meio de bobinas acopladas magneticamente; 2) Existem transformadores ideais e reais, sendo que nos reais há perdas; 3) Transformadores monofásicos e trifásicos funcionam com corrente alternada e possuem enrolamentos primário e secundário.
Este documento discute circuitos retificadores, incluindo circuitos de meia onda e onda completa. Ele fornece equações para calcular a tensão média e corrente em carga para cada circuito, além de especificações mínimas para diodos. Exemplos demonstram como aplicar as equações e dimensionar componentes.
O documento descreve os principais aspectos de transformadores elétricos, incluindo níveis de tensão no Brasil para transmissão, subtransmissão e distribuição de energia, aspectos construtivos de transformadores, o conceito de transformador ideal sem perdas e sua operação a vazio e com carga, além de conceitos como razão de transformação, polaridade, rendimento e regulação.
O documento descreve vários circuitos que utilizam díodos, incluindo circuitos limitadores, fixadores, multiplicadores de tensão, detectores, rectificadores e filtros. Os principais tipos de rectificadores discutidos são o monofásico de meia-onda, o monofásico de onda completa com transformador central e o trifásico em ponte.
Conceito básico de funcionamento do transformador monofásico. Relação de tensão, corrente e número de espiras para a mesma potência de entrada e de saída.
O documento descreve os principais componentes de circuitos eletrônicos, incluindo fontes de alimentação, fontes de corrente, osciladores e temporizadores. Especificamente, discute fontes de alimentação sem e com transformador, reguladas por diodos zener, transístores ou circuitos integrados. Também aborda osciladores e temporizadores realizados com transístores e portas lógicas.
Este documento é uma lista de exercícios de eletrônica analógica sobre retificadores de meia onda e onda completa. Contém 20 questões sobre conceitos como tensão eficaz, função de retificadores, transformadores e diodos, além de exercícios para cálculo de tensões e correntes em circuitos retificadores.
Este documento fornece uma lista de exercícios sobre circuitos retificadores com 8 problemas para cálculo de tensões, correntes, capacitores e diodos. As respostas são fornecidas para cada problema com dados como tensão de entrada, transformador e corrente de carga.
O documento descreve os principais aspectos de transformadores, incluindo: 1) Transformadores são equipamentos que reduzem ou aumentam a tensão elétrica por meio de bobinas acopladas magneticamente; 2) Existem transformadores ideais e reais, sendo que nos reais há perdas; 3) Transformadores monofásicos e trifásicos funcionam com corrente alternada e possuem enrolamentos primário e secundário.
Este documento discute circuitos retificadores, incluindo circuitos de meia onda e onda completa. Ele fornece equações para calcular a tensão média e corrente em carga para cada circuito, além de especificações mínimas para diodos. Exemplos demonstram como aplicar as equações e dimensionar componentes.
O documento descreve os principais aspectos de transformadores elétricos, incluindo níveis de tensão no Brasil para transmissão, subtransmissão e distribuição de energia, aspectos construtivos de transformadores, o conceito de transformador ideal sem perdas e sua operação a vazio e com carga, além de conceitos como razão de transformação, polaridade, rendimento e regulação.
O documento descreve vários circuitos que utilizam díodos, incluindo circuitos limitadores, fixadores, multiplicadores de tensão, detectores, rectificadores e filtros. Os principais tipos de rectificadores discutidos são o monofásico de meia-onda, o monofásico de onda completa com transformador central e o trifásico em ponte.
Este documento discute três tipos de retificadores: retificador de meia onda, retificador de onda completa (Center Tape) e retificador de onda completa em ponte. Fornece equações características e exemplos para cada um, além de exercícios para cálculos e desenhos de formas de onda.
O documento descreve o cálculo das correntes de curto-circuito em um circuito elétrico. É necessário calcular as impedâncias diretas, inversas e homopolares dos componentes da rede, como transformadores e cabos. A corrente de curto-circuito trifásico simétrico é calculada considerando a tensão de pré-defeito dividida pela soma da impedância direta e de defeito. Já a corrente de curto-circuito fase-neutro é calculada considerando a tensão de pré-defeito dividida pela soma das impedân
1) O documento discute transformadores reais, incluindo suas perdas no núcleo e enrolamentos, e como esses efeitos podem ser representados em circuitos equivalentes.
2) São descritos testes em transformadores, incluindo teste de curto-circuito e em circuito aberto, para medir parâmetros como resistência e reatância.
3) Autotransformadores são discutidos, notando que possuem um único enrolamento e maior razão de transformação em comparação a transformadores normais.
O documento discute os tipos básicos de retificadores de tensão alternada para fontes de alimentação, incluindo retificador de meia-onda, retificador de onda completa e retificador de ponte. Ele também explica como esses circuitos retificam a tensão de entrada em uma tensão contínua na saída e como um filtro capacitivo pode ser usado para suavizar ainda mais a tensão de saída.
Corrente de curto_metodo_simplificado_v2.02Émerson Gross
O documento apresenta um método simplificado para cálculo de correntes de curto-circuito em sistemas elétricos. Primeiro, converte a instalação em seu equivalente em impedâncias considerando transformadores, cabos e barramentos. Em seguida, calcula os valores de corrente de curto-circuito trifásico e fase-terra usando as fórmulas que levam em conta as impedâncias envolvidas. Por fim, exemplifica o método para um sistema de 1000KVA.
Este documento contém as respostas para exercícios de um capítulo sobre circuitos elétricos. As respostas incluem cálculos de tensão de pico, tensão CC, ondulação e PIV para circuitos com diodos, transformadores e filtros.
Este documento discute os tipos de retificadores monofásicos, incluindo retificadores de meia onda e onda completa. Explica como os díodos permitem a passagem de corrente em apenas um sentido, retificando a tensão CA em CC. Também aborda o processo de filtragem usado para reduzir os resíduos de CA na saída.
O documento descreve os conceitos básicos de amplificadores de pequenos sinais utilizando transistores bipolares, incluindo as três configurações básicas (emissor comum, coletor comum e base comum), cálculo de ganhos, análise CC e CA, reta de carga e compliance de saída.
O documento descreve classes de amplificadores de potência como Classe A, B, C, D e E, explicando suas diferenças em termos de condução e comutação. Também discute vários circuitos de polarização para amplificadores Classe A, como fonte de corrente, resistência no coletor e indutor no coletor, buscando maximizar o rendimento do amplificador. Por fim, apresenta brevemente o funcionamento de um ampl
O documento descreve os principais conceitos sobre transformadores, incluindo: 1) Leis de Faraday e Lenz sobre indução eletromagnética; 2) Auto-indutância e indutância mútua; 3) Tipos, aplicações e circuitos equivalentes de transformadores ideais e reais; 4) Ensaios de curto-circuito e circuito aberto para determinar parâmetros.
Este documento apresenta um resumo do curso de Automação Industrial sobre fundamentos básicos de eletrônica, cobrindo tópicos como resistores, capacitores, indutores, diodos, transistores, tiristores, circuitos impressos e amplificadores operacionais.
1) O documento descreve simulações de circuitos elétricos e eletrônicos usando o software PSpice.
2) Inclui circuitos com fontes CC e CA, diodos, filtros, circuitos trifásicos, comparador de tensão e contador digital.
3) Demonstra como analisar formas de onda, calcular potências e fatores de potência.
Apostila did tica_elet_industrial__unidade_1_aula_3[1]Sergio Belchior
O documento descreve o funcionamento e tipos de tiristores. O tiristor é um dispositivo semicondutor de quatro camadas com três junções pn que pode conduzir corrente em uma direção quando disparado por uma corrente aplicada ao seu terminal de gatilho. Existem diferentes tipos de tiristores que se diferenciam pelo seu tempo de desligamento e aplicações, como o SCR usado na frequência da rede e o tiristor de chaveamento rápido usado em conversores CC-CC.
1) O documento descreve os principais componentes e operação de um retificador monofásico de meia onda com carga resistiva e carga RL. É apresentado o cálculo das formas de onda, tensões e correntes médias.
2) Quando uma carga RL é usada, a presença da indutância causa uma redução na tensão média na carga em comparação com uma carga puramente resistiva. A tensão média no indutor é nula, indicando que o indutor é desmagnetizado a cada ciclo.
3) As expressões
Os transformadores transformam valores de tensão e corrente elétrica, permitindo elevar ou abaixar a tensão e corrente de acordo com a relação entre o número de espiras do enrolamento primário e secundário. Eles funcionam com corrente alternada e são usados para transmitir energia elétrica com menor perda de potência.
O documento discute formas de onda e constantes de tempo em circuitos elétricos RL e RC em série, definindo suas fórmulas, constantes de tempo e cálculos. Explica como a corrente, tensão do resistor e do indutor/capacitor variam nesses circuitos quando a chave é aberta ou fechada de acordo com funções exponenciais.
O documento descreve circuitos trifásicos, incluindo conexões em estrela e delta para cargas e geradores trifásicos. Circuitos trifásicos balanceados têm correntes e tensões de fase desfasadas 120° e tensões de linha desfasadas 120°. Circuitos trifásicos desequilibrados podem ter correntes e tensões desequilibradas.
O documento apresenta um capítulo sobre circuitos RC em corrente alternada. Nele, são resolvidos diversos exercícios que envolvem o cálculo de impedâncias, correntes, tensões e outros parâmetros desses circuitos, utilizando fórmulas como a lei de Ohm complexa.
O documento fornece informações básicas sobre eletricidade, abordando tópicos como: átomo, eletricidade estática e dinâmica, corrente elétrica, tensão, resistência, circuitos elétricos, lei de Ohm, tipos de circuitos, magnetismo e eletromagnetismo.
O documento descreve o funcionamento do transistor de efeito de campo (FET), incluindo sua estrutura, características e aplicações. O FET é um transistor unipolar de três terminais (gate, source e drain) que controla a corrente de portadores majoritários através de um canal usando uma tensão aplicada no gate. O documento explica como medir parâmetros importantes como corrente de saturação e tensão de estrangulamento do FET.
O documento discute critérios para projeto e instalação de malhas de aterramento em torres de telecomunicação para proteção contra descargas atmosféricas. É sugerido que as malhas tenham resistência inferior a 50 ohms e três configurações são propostas de acordo com a resistividade do solo. Também são discutidos aspectos como tensões induzidas, distribuição de correntes, materiais para a malha e tratamento do solo.
Este documento discute três tipos de retificadores: retificador de meia onda, retificador de onda completa (Center Tape) e retificador de onda completa em ponte. Fornece equações características e exemplos para cada um, além de exercícios para cálculos e desenhos de formas de onda.
O documento descreve o cálculo das correntes de curto-circuito em um circuito elétrico. É necessário calcular as impedâncias diretas, inversas e homopolares dos componentes da rede, como transformadores e cabos. A corrente de curto-circuito trifásico simétrico é calculada considerando a tensão de pré-defeito dividida pela soma da impedância direta e de defeito. Já a corrente de curto-circuito fase-neutro é calculada considerando a tensão de pré-defeito dividida pela soma das impedân
1) O documento discute transformadores reais, incluindo suas perdas no núcleo e enrolamentos, e como esses efeitos podem ser representados em circuitos equivalentes.
2) São descritos testes em transformadores, incluindo teste de curto-circuito e em circuito aberto, para medir parâmetros como resistência e reatância.
3) Autotransformadores são discutidos, notando que possuem um único enrolamento e maior razão de transformação em comparação a transformadores normais.
O documento discute os tipos básicos de retificadores de tensão alternada para fontes de alimentação, incluindo retificador de meia-onda, retificador de onda completa e retificador de ponte. Ele também explica como esses circuitos retificam a tensão de entrada em uma tensão contínua na saída e como um filtro capacitivo pode ser usado para suavizar ainda mais a tensão de saída.
Corrente de curto_metodo_simplificado_v2.02Émerson Gross
O documento apresenta um método simplificado para cálculo de correntes de curto-circuito em sistemas elétricos. Primeiro, converte a instalação em seu equivalente em impedâncias considerando transformadores, cabos e barramentos. Em seguida, calcula os valores de corrente de curto-circuito trifásico e fase-terra usando as fórmulas que levam em conta as impedâncias envolvidas. Por fim, exemplifica o método para um sistema de 1000KVA.
Este documento contém as respostas para exercícios de um capítulo sobre circuitos elétricos. As respostas incluem cálculos de tensão de pico, tensão CC, ondulação e PIV para circuitos com diodos, transformadores e filtros.
Este documento discute os tipos de retificadores monofásicos, incluindo retificadores de meia onda e onda completa. Explica como os díodos permitem a passagem de corrente em apenas um sentido, retificando a tensão CA em CC. Também aborda o processo de filtragem usado para reduzir os resíduos de CA na saída.
O documento descreve os conceitos básicos de amplificadores de pequenos sinais utilizando transistores bipolares, incluindo as três configurações básicas (emissor comum, coletor comum e base comum), cálculo de ganhos, análise CC e CA, reta de carga e compliance de saída.
O documento descreve classes de amplificadores de potência como Classe A, B, C, D e E, explicando suas diferenças em termos de condução e comutação. Também discute vários circuitos de polarização para amplificadores Classe A, como fonte de corrente, resistência no coletor e indutor no coletor, buscando maximizar o rendimento do amplificador. Por fim, apresenta brevemente o funcionamento de um ampl
O documento descreve os principais conceitos sobre transformadores, incluindo: 1) Leis de Faraday e Lenz sobre indução eletromagnética; 2) Auto-indutância e indutância mútua; 3) Tipos, aplicações e circuitos equivalentes de transformadores ideais e reais; 4) Ensaios de curto-circuito e circuito aberto para determinar parâmetros.
Este documento apresenta um resumo do curso de Automação Industrial sobre fundamentos básicos de eletrônica, cobrindo tópicos como resistores, capacitores, indutores, diodos, transistores, tiristores, circuitos impressos e amplificadores operacionais.
1) O documento descreve simulações de circuitos elétricos e eletrônicos usando o software PSpice.
2) Inclui circuitos com fontes CC e CA, diodos, filtros, circuitos trifásicos, comparador de tensão e contador digital.
3) Demonstra como analisar formas de onda, calcular potências e fatores de potência.
Apostila did tica_elet_industrial__unidade_1_aula_3[1]Sergio Belchior
O documento descreve o funcionamento e tipos de tiristores. O tiristor é um dispositivo semicondutor de quatro camadas com três junções pn que pode conduzir corrente em uma direção quando disparado por uma corrente aplicada ao seu terminal de gatilho. Existem diferentes tipos de tiristores que se diferenciam pelo seu tempo de desligamento e aplicações, como o SCR usado na frequência da rede e o tiristor de chaveamento rápido usado em conversores CC-CC.
1) O documento descreve os principais componentes e operação de um retificador monofásico de meia onda com carga resistiva e carga RL. É apresentado o cálculo das formas de onda, tensões e correntes médias.
2) Quando uma carga RL é usada, a presença da indutância causa uma redução na tensão média na carga em comparação com uma carga puramente resistiva. A tensão média no indutor é nula, indicando que o indutor é desmagnetizado a cada ciclo.
3) As expressões
Os transformadores transformam valores de tensão e corrente elétrica, permitindo elevar ou abaixar a tensão e corrente de acordo com a relação entre o número de espiras do enrolamento primário e secundário. Eles funcionam com corrente alternada e são usados para transmitir energia elétrica com menor perda de potência.
O documento discute formas de onda e constantes de tempo em circuitos elétricos RL e RC em série, definindo suas fórmulas, constantes de tempo e cálculos. Explica como a corrente, tensão do resistor e do indutor/capacitor variam nesses circuitos quando a chave é aberta ou fechada de acordo com funções exponenciais.
O documento descreve circuitos trifásicos, incluindo conexões em estrela e delta para cargas e geradores trifásicos. Circuitos trifásicos balanceados têm correntes e tensões de fase desfasadas 120° e tensões de linha desfasadas 120°. Circuitos trifásicos desequilibrados podem ter correntes e tensões desequilibradas.
O documento apresenta um capítulo sobre circuitos RC em corrente alternada. Nele, são resolvidos diversos exercícios que envolvem o cálculo de impedâncias, correntes, tensões e outros parâmetros desses circuitos, utilizando fórmulas como a lei de Ohm complexa.
O documento fornece informações básicas sobre eletricidade, abordando tópicos como: átomo, eletricidade estática e dinâmica, corrente elétrica, tensão, resistência, circuitos elétricos, lei de Ohm, tipos de circuitos, magnetismo e eletromagnetismo.
O documento descreve o funcionamento do transistor de efeito de campo (FET), incluindo sua estrutura, características e aplicações. O FET é um transistor unipolar de três terminais (gate, source e drain) que controla a corrente de portadores majoritários através de um canal usando uma tensão aplicada no gate. O documento explica como medir parâmetros importantes como corrente de saturação e tensão de estrangulamento do FET.
O documento discute critérios para projeto e instalação de malhas de aterramento em torres de telecomunicação para proteção contra descargas atmosféricas. É sugerido que as malhas tenham resistência inferior a 50 ohms e três configurações são propostas de acordo com a resistividade do solo. Também são discutidos aspectos como tensões induzidas, distribuição de correntes, materiais para a malha e tratamento do solo.
Este documento descreve o funcionamento de um amplificador em configuração emissor comum. Ele define os principais conceitos relacionados como ganho de tensão, impedância de entrada e saída, e analisa como esses parâmetros são calculados para este tipo de amplificador. O documento também discute possíveis fontes de distorção no sinal de saída e como capacitores podem ser usados para melhorar o desempenho.
(1) O documento apresenta uma aula introdutória sobre eletrônica geral, abordando conceitos básicos como elétrons, corrente elétrica e os primeiros componentes eletrônicos como a válvula de vácuo; (2) Inclui também perguntas e respostas sobre esses tópicos, além de um teste com questões sobre resistores, capacitores e outros componentes; (3) A segunda lição apresenta mais detalhes sobre componentes como resistores fixos e variáveis e capacitores, incluindo suas aplicações e
O documento discute conceitos básicos sobre sistemas de aterramento elétrico, incluindo definições, finalidades, proteção contra choques elétricos e exemplos de aterramento de equipamentos. Também aborda conceitos como esfera de influência, gradientes de potencial e determinação analítica da resistência de aterramento.
O documento discute conceitos básicos sobre sistemas de aterramento elétrico, incluindo definições, finalidades, proteção contra choques elétricos e exemplos de aterramento de equipamentos. Também aborda materiais para aterramento e modelos matemáticos para cálculo de resistência de aterramento.
Formador de pulso_02 tiristores comando.pdfmarcosvps313
Este documento discute os circuitos de comando e proteção de tiristores. Apresenta os principais componentes de um circuito de comando, incluindo circuito de ataque, circuito de sincronismo e fonte de alimentação. Também explica como esses circuitos funcionam individualmente e em conjunto para disparar os tiristores na hora correta e protegê-los.
01 grandezas eletrostática e eletrodinamicajacondino
O documento discute conceitos fundamentais de eletricidade como eletrostática, eletrodinâmica, corrente elétrica, circuitos elétricos, potência elétrica e resistência elétrica. Explica termos como átomo, carga elétrica, campo eletrostático, diferença de potencial e leis da eletrostática. Também aborda o fluxo de elétrons, tipos de corrente, sentidos convencional e eletrônico da corrente e grandezas como tensão, corrente e potência.
O documento descreve os principais componentes de circuitos eletrônicos, incluindo fontes de alimentação, fontes de corrente, osciladores e temporizadores. Especificamente, o documento discute: 1) Diferentes tipos de fontes de alimentação, como fontes sem transformador e com regulador série; 2) Fontes de corrente reguladas por transitor ou diodo zener; 3) Osciladores baseados em transitor e circuitos integrados; 4) Temporizadores usando o IC 555 e portas lógicas.
O documento descreve aspectos construtivos e princípios de funcionamento de transformadores. É apresentado o conceito de transformador ideal e discutidas suas características, como a relação entre as tensões primária e secundária e a conservação de potência. Também são mostrados exemplos de cálculos envolvendo transformadores reais e ideias como reflexão de impedância.
O documento descreve o funcionamento de diodos semicondutores, incluindo a formação da camada de depleção e como a polarização direta e inversa afetam a passagem de corrente. É explicado como diferentes tipos de diodos como Zener, Varicap, túnel, Schottky, LED e fotodíodo funcionam.
O documento discute circuitos elétricos, incluindo:
1) Como resolver circuitos de corrente contínua usando as leis de Kirchhoff e entendendo como as cargas ganham ou perdem energia potencial nos elementos do circuito.
2) O papel das fontes de força eletromotriz em manter uma diferença de potencial para estabelecer uma corrente duradoura.
3) Exemplos de resolução de circuitos com várias malhas e associações de resistores.
O documento discute circuitos com diodos, incluindo sinais senoidais, retificadores de meia-onda e em ponte, e filtros capacitivos. Circuitos retificadores transformam tensões alternadas em contínuas usando diodos. Filtros capacitivos reduzem oscilações na saída do retificador, aproximando o sinal de uma tensão contínua constante.
O documento descreve os principais tipos de diodos e suas aplicações. Explica como a camada de depleção se forma na junção PN de um diodo e como este se comporta sob polarização direta e inversa. Também menciona brevemente diodos Zener, Varicap, túnel, Schottky, LEDs, fotodiodos e SCRs.
Este documento descreve os principais componentes e aplicações de diodos semicondutores. Resume:
1) Um diodo é formado pela junção de materiais semicondutores tipo N e P, permitindo fluxo de corrente em uma direção e bloqueando no sentido oposto.
2) A curva característica de um diodo mostra baixa corrente em polarização reversa e aumento rápido em direta após certo nível de tensão.
3) Há três modelos para diodos: ideal, tensão constante e tensão constante mais resistência
O documento discute a resposta em frequência de amplificadores analógicos. Aborda conceitos como largura de banda, redução do ganho com o aumento da frequência, polos e zeros. Apresenta modelos de pequenos sinais para BJT e MOSFET em altas frequências, considerando suas capacitâncias parasitas. Explica o cálculo da frequência de transição e fornece exemplos para ilustrar os conceitos.
O documento descreve as funções e características de transformadores de corrente. Especifica os tipos de transformadores de corrente para medição e proteção, suas normas, classes de exatidão, cargas nominais, designações, verificação de exatidão e definições de saturação de acordo com ABNT, ANSI e IEC. Também apresenta o uso de analisadores de transformadores de corrente para testes.
O documento discute o funcionamento do transistor MOSFET, explicando que ele forma uma camada de portadores na superfície que conecta os terminais de fonte e dreno. A corrente de dreno-fonte é proporcional à mobilidade dos portadores nesta camada de superfície e ao campo elétrico no canal.
3 Eletrónica Fundamental - Noções básicas de eletricidadeSandra Minhós
1) O documento descreve os componentes básicos de um circuito elétrico, incluindo gerador, condutores, receptores e dispositivos de proteção e medição.
2) São apresentados diferentes tipos de circuitos elétricos, como circuitos fechados, abertos e curto-circuitos.
3) A resistência elétrica é explicada como a oposição dos receptores ao fluxo de corrente elétrica, e a Lei de Ohm é usada para calcular valores de tensão, corrente e resistência.
1) Cavidades ressonantes são estruturas fechadas que confinam campos eletromagnéticos em altas frequências, substituindo circuitos ressonantes RLC. 2) As cavidades possuem vários modos de ressonância correspondentes a configurações dos campos elétrico e magnético. 3) O fator de qualidade indica as perdas na cavidade e determina sua seletividade frequencial.
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1) O documento apresenta uma apostila sobre acionamentos elétricos para o curso de eletrotécnica no Instituto Federal do Rio Grande do Norte. 2) A disciplina tem como objetivo fornecer conhecimentos sobre projetos de circuitos elétricos para acionamento de máquinas e dispositivos de comando e proteção. 3) A apostila aborda tópicos como controle de motores elétricos, motores de indução, e elementos necessários nos circuitos de acionamento e proteção.
O documento fornece informações sobre produtos de um sistema de CFTV, incluindo mini câmeras, câmeras domo, câmeras profissionais, câmeras com zoom, DVRs, lentes, acessórios e destaque de produtos como o DVR Home e as câmeras HMPRO 480 e HMDV 54IR. Ele também fornece especificações e imagens de vários modelos de câmeras.
2. Situação típica
circuito:
sinais de baixo nível
ruído
irradiado
carga
controle
ruído
conduzido
Fonte de ruído
Carlos Reis
Canal de acoplamento
FEEC-Unicamp
Receptor
2
3. Identificando os elementos envolvidos
Fonte de ruído
Canal de acoplamento
Arco voltáico que
ocorre nas
encovas do motor
Condução nos fios que
alimentam o motor e
irradiação a partir desta
fiação.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
Receptor
Circuito processando
sinais de baixo nível
3
6. Principais mecanismos de interferência
Fonte de ruído
Receptor
• Acoplamento capacitivo
• Acoplamento indutivo
• Condução através de impedância comum (Aterramento)
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
6
8. ε0Φ E = q
ε0 ∫ E ⋅ ds = q
Carlos Reis
“ O fluxo do campo elétrico através de
uma superfície fechada é determinado
pela carga que a superfície encerra”
Carl Friedrich Gauss
FEEC-Unicamp
8
9. Acoplamento capacitivo
Um condutor passa próximo a uma fonte de ruído, capta este ruído e o transporta para
outra parte do circuito.
Um caso muito comum é o descuido com a fiação da fonte de alimentação.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
9
10. Quando a impedância equivalente na entrada do receptor é predominantemente resistiva,
a amplitude da tensão de ruído captada através de acoplamento capacitivo é proporcional
à freqüência do ruído, à amplitude do ruído, à resistência equivalente no entrada do
receptor e à capacitância equivalente de acoplamento.
Vc = ( jωRC ) V
Será o caso deste circuito se:
V
Carlos Reis
C
( R3 // R4 )
FEEC-Unicamp
1
jω ( C + Cin )
10
11. Quando a impedância equivalente na entrada do receptor é predominantemente
capacitiva, a amplitude da tensão de ruído captada através de acoplamento capacitivo é
independente da freqüência do ruído e tem amplitude maior do que no caso anterior.
⎛ C ⎞
Vc = ⎜
⎟V
⎝ C + Cin ⎠
Será o caso deste circuito se:
V
Carlos Reis
C
( R3 // R4 )
FEEC-Unicamp
1
jω ( C + Cin )
11
12. No caso em que a distância entre os condutores é maior que 3 vezes o
diâmetro ( D>3d ):
d
D
Carlos Reis
πε
C=
[F / m]
⎛ 2D ⎞
ln ⎜
⎟
d ⎠
⎝
ε = 8,85 × 10−12 [F / m]
FEEC-Unicamp
0 dB corresponde à
atenuação no caso em
que D=3d.
12
13. Medida da capacitância entre dois fios enrolados:
Neste caso, como D<3d: C =
d=0,25mm (AWG 30)
L=7cm
D/d ≅ 1,5
πε
[F / m]
⎛D⎞
cosh −1 ⎜ ⎟
⎝d⎠
Resultados:
Medida: C=70 pF/m
Cálculo: C=28pF/m !?
Discrepância ?
• Imprecisão em d e D
• ε ≠ εo
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
13
14. A interferência causada
por acoplamento
capacitivo pode ser
facilmente observada
Ponta do scope:
10MΩ // 8pF
Onda quadrada 5Vpp, 180Hz
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
14
17. Cuidados no layout
Identificar pontos e linhas de baixa impedância onde podem existir sinais de alta
freqüência e afastar estes pontos e linhas de pontos de alta impedância cujos sinais
tenham amplitudes da mesma ordem de grandeza que os sinais captados.
Plano de terra
CI
Plano de terra
Acrescentar caminhos de baixa impedância em alta freqüência nas trilhas das fontes de
alimentação e de outras trilhas que tenham potenciais fixos, como é o caso de fontes de
referência de tensâo.
CI
Capacitores eletrolíticos e de filmes plásticos têm uma indutância própria razoavelmente alta. Portanto,
devem ser evitados num desacoplamento de alta freqüência, embora sejam adequados para baixas
freqüências. São melhores para esta finalidade os capacitores cerâmicos monolíticos.
Uma solução adequada é associar um capacitor de Tântalo em paralelo com um cerâmico monolítico.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
17
20. Blindagem (shield)
Quando o receptor está isolado do terra (impedância
infinita) e a blindagem está aterrada, a isolação do
receptor é perfeita.
receptor
Vx
Como não flui corrente no receptor,
seu potencial é o mesmo que o da
blindagem (zero).
Vx = 0
Vr
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
20
21. Blindagem (shield)
Quando parte do receptor está fora da blindagem e a blindagem está
aterrada, a isolação do receptor é apenas parcial.
receptor
Vx
Csr
Vx =
Vr
Csr + Csb + Cso
Vr
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
21
22. Blindagem (shield)
Quando a blindagem não está aterrada, seu efeito é
praticamente desprezível.
receptor
Vx
Csb.Crb
Vx =
Vr
Csb.Crb + Cso ( Csb + Crb )
Vr
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
22
23. Blindagem (shield)
A blidagem deve ser conectada ao potencial de referência do sinal que está
protegendo.
Vr
Z
Multiplos segmentos da malha de blindagem, protegendo um mesmo
receptor devem ser conectados ao mesmo potencial.
Z
Vr
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
23
25. Blindagem (shield)
Conectar a blindagem em pontos distintos do “terra” é uma operação arriscada.
Entretanto, há situações em que pode ser feito (será visto adiante).
it
Vs
Vt
Terra 1
Carlos Reis
Terra 2
FEEC-Unicamp
25
26. Blindagem (shield)
A blindagem não deve ser conectada a outro potencial que não seja o
terra do sinal que protege.
Vs
Z
Vr
O sinal Vx é afetado por Vr através do
divisor de impedâncias C-Z.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
26
27. Blindagem (shield)
Amplificação de um sinal de baixo nível produzido por uma fonte aterrada.
Corrente de ruído contamina o sinal
ATERRAMENTO: RUIM
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
27
28. Blindagem (shield)
Amplificação de um sinal de baixo nível produzido por uma fonte aterrada.
As fontes de ruído Vcm e Vt produzem uma
componente resultante de ruído no sinal
ATERRAMENTO: RUIM
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
28
29. Blindagem (shield)
Amplificação de um sinal de baixo nível produzido por uma fonte aterrada.
A fonte de ruído Vcm contamina V2
e V1 de forma assimétrica.
ATERRAMENTO: RUIM
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
29
30. Blindagem (shield)
Amplificação de um sinal de baixo nível produzido por uma fonte aterrada.
A fonte de ruído Vcm afeta V1 e V2
praticamente da mesma maneira.
ATERRAMENTO: BOM
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
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31. Blindagem (shield)
Amplificação de um sinal de baixo nível com o amplificador aterrado.
As fontes de ruído Vt e Vcm afetam
V1 e V2 de maneira distinta.
ATERRAMENTO: RUIM
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
31
32. Blindagem (shield)
Amplificação de um sinal de baixo nível com o amplificador aterrado.
As fontes de ruído Vt e Vcm afetam
V1 e V2 de maneira distinta.
ATERRAMENTO: RUIM
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
32
33. Blindagem (shield)
Amplificação de um sinal de baixo nível com o amplificador aterrado.
A fonte de ruído Vcm afeta V1 e V2
praticamente da mesma maneira.
ATERRAMENTO: BOM
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
33
34. Blindagem (shield)
Amplificação de um sinal de baixo nível com o amplificador aterrado.
As fontes de ruído Vt e Vcm afetam
V1 e V2 de maneira distinta.
ATERRAMENTO: RUIM
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
34
36. Blindagem (shield)
Algumas conclusões
A blindagem de cabos é usada para eliminar interferências por
acoplamento capacitivo devidas a campos elétricos.
A blindagem só é eficiente quando estabelece um caminho de baixa
impedância para o terra.
Uma blindagem flutuante não protege contra inteferências.
A malha de blindagem deve ser conectada ao potencial de referência
(terra) do circuito que está sendo blindado.
Aterrar a blindagem em mais de um ponto pode ser problemático.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
36
38. dΦ B
ε=−
dt
“ Quando se faz o contato, aparece um rápido e muito
pequeno efeito no galvanômetro; surge, também, ação
semelhante quando é desligada a bateria. Enquanto, porém,
a bobina é percorrida por uma corrente constante, não se
percebe nenhum desvio do ponteiro do galvanômetro, ligado
à outra bobina, embora a potência ativa da bateria seja muito
grande...”
Michael Faraday
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
38
39. A corrente que circula num circuito fechado induz uma fem num
outro circuito fechado próximo. A amplitude desta fem é
proporcional à taxa de variação da corrente no circuito indutor.
dir
Vx = M
dt
M
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
: indutância mútua
39
40. Indutância mútua de duas espiras
As espiras estão dispostas paralelamente a uma
distância d[cm] uma da outra e têm áreas A1[cm2].
e A2 [cm2].
Quando a distância entre as espiras é grande, ou
seja:
d > Ai
Então:
M≅2
A1.A2
d
3
[nH]
Se a corrente aplicada é senoidal: i ( t ) = Io.sen ( ωt )
A fem induzida será: v ( t ) = M.Io.ω.cos ( ωt )
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
40
42. Indutância mútua de dois fios paralelos
L
Considerando que a espessura dos fios
é desprezível e que L>>D:
M
D
µo.L ⎛ 2L ⎞
− 1⎟ henrys
⎜ ln
2π ⎝ D
⎠
Para comprimentos de 10 a 20cm a ordem de grandeza de M é 10-11 H.
Isto é pouco significativo comparando-se outros efeitos.
Muito mais significativa é a indutância própria das trilhas de PCB e de condutores num
circuito.
As indutâncias de trilhas finas em PCB com comprimentos entre 10 a 20cm são da ordem
de 10-7 H........ Isto causa problemas.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
42
43. Indutância de um fio e de uma trilha condutora
λ
2r
⎡ ⎛ 2λ ⎞
⎤
Lfio = 2.10−4.λ ⎢ln ⎜ ⎟ − 0, 75⎥ µH
⎣ ⎝ r ⎠
⎦
Um fio de 0,5mm de diâmetro medindo λ=1cm tem L=7,3nH
w
λ
⎡ ⎛ 2λ ⎞
⎤
⎛w+h⎞
+ 2235.10−4 ⎜
+ 0,5⎥ µH
L trilha = 2.10−4.λ ⎢ln ⎜
⎟
⎟
⎝ λ ⎠
⎣ ⎝w+h⎠
⎦
h
Uma trilha medindo λ=1cm e 0,25mm de largura tem L=9,6nH
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
43
44. Acoplamento indutivo
O chaveamento de corrente em circuitos de potência normalmente induz fem em
circuitos próximos que formam loops.
Em circuitos digitais, transições muito rápidas nas saídas de portas lógicas provocam
picos de corrente de amplitudes expressivas que circulam pela fiação de alimentação
(Vdd). Isto, por sua vez, induz ruído em circuitos próximos que contêm loops.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
44
...Problema...
46. Preliminares
Consideremos uma blindagem (por exemplo um cabo coaxial)
Que fem a blindagem induz no condutor central ?
[ 3 – 10 kHz ]
condutor central
blindagem
A partir de ωs o sinal da blidagem é
totalmente induzido no centro
tensão induzida na
blindagem por um
circuito externo
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
46
47. Preliminares
Ainda considerando um cabo coaxial
A blindagem impede que um sinal no
condutor central interfira em circuitos próximos ?
Neste caso o condutor
central é a fonte de ruído
SIM, desde que a corrente retorne pela malha da blindagem.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
47
48. Preliminares
Sobre blindagem
Para proteger o receptor contra campos magnéticos
deve-se diminuir a área do loop do receptor !
A área do loop é delimitada pelo “caminho percorrido”
pela corrente no receptor
Cobre,
Prata,
Alumínio,
Latão,
tecidos
biológicos,
etc...
Se um material não-magnético que envolve um condutor faz com que a corrente deste condutor
retorne por um outro caminho de tal modo que a área definida pelo trajeto desta corrente
é menor do que quando o condutor não é envolvido, então esta proteção tem alguma eficiência.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
48
49. The good, the bad and the ugly
Sem blindagem
Aterramento nos extremos
Aterramento num só lado
A corrente retorna pela blindagem
se ωs > 5 (Rs/Ls)
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
49
50. A blindagem contra campos magnéticos não é tão eficiente quanto é a blindagem
contra campos elétricos. Pode, entretanto, ser feita no caso de alta freqüência,
usando-se um material condutor não magnético. Para baixa freqüência deve ser
usado um material de alta permeabilidade magnética (p.e. Aço, Mu-metal , etc...)
B
Vr
Zcarga
Ir
Mu-metal é uma liga com 80% Ni, 4% Mo, 16% Fe. É fortemente ferromagnético.
Sua função é reter o campo magnético no seu interior, portanto, impedindo que afete o receptor!
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
50
51. Penetração do campo magnético em alguns materiais usados em blindagens.
Freqüência
[Hz]
Alumínio
[mm]
Aço
[mm]
60
8,5
10,9
0,86
100
6,6
8,5
0,66
1K
2,1
2,7
0,2
10K
0,66
0,84
0,08
100K
0,2
0,3
0,02
1M
Carlos Reis
Cobre
[mm]
0,08
0,08
0,008
FEEC-Unicamp
51
52. Atenuação do campo magnético em alguns materiais usados em blindagens.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
52
53. Atenuação do campo magnético em alguns materiais usados em blindagens.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
53
54. Indutância de fiação em cabos
sinal-1
sinal-2
Flat cable com um único
retorno tem alta indutância
mútua entre fios
sinal-3
sinal-4
retorno
sinal-1
Pares alternados de sinal e
retorno. Indutância mútua
reduzida.
retorno-1
sinal-2
retorno-2
sinal e retorno-1
sinal e retorno-2
sinal e retorno-3
Pares de fios enrolados.
Indutâncias mútuas ainda
mais reduzidas.
sinal e retorno-4
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
54
60. Curiosidade
Resistência de trilhas de cobre em placas de circuito impresso
1mm
re
cob
B
PC
-
R≅ 530 mΩ/m
0,035mm
Área: 0,035mm2
Uma trilha de 10cm de comprimento tem R≅ 53 mΩ ... !!!
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
60
62. Esta estrutura de amplificador diferencial faz com que o sinal de saída, referido ao
potencial B, seja independente do ruído produzido na trilha por onde a corrente de
saída retorna!
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
62
63. O famoso LOOP DE TERRA !
A diferença de potencial entre os dois “terras” faz com que circule corrente
de ruido neste loop, introduzindo erro no sinal que é visto pelo amplificador.
Este loop deve ser evitado.
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
63
64. Um aterramento bastante comum e inadequado !
Circuito
a
Circuito
b
R1
Ia+Ib+Ic
Carlos Reis
R2
Ib+Ic
FEEC-Unicamp
Circuito
c
R3
Ic
64
65. Um aterramento adequado. As correntes de segmentos
distintos do circuito são conduzidas ao mesmo ponto comum.
Circuito
a
Circuito
b
Circuito
c
R1
R2
Ia
R3
Ib
Ic
Carlos Reis
FEEC-Unicamp
65
66. Aterramento multiponto: É uma boa alternativa para circuitos
que operam em alta freqüência ( f> 10MHz ).
Circuito
a
R1
R2
R3
L1
Carlos Reis
Circuito
b
L2
L3
FEEC-Unicamp
Circuito
c
66