EWB5.12 - Curso Introdutório - Efetuando uma Simulação AC

A seguir mostraremos como usar os instrumentos para tensão alternada (CA). Para obter um sinal alternado senoidal temos duas alternativas :
1. Gerador de funções
2. Gerador de tensão senoidal

 Gerador de Funções

Para inserir o gerador de funções clique no ícone

Aparecerá a caixa de componentes

1 2 3 4 5 6 7

1 - Multímetro  2 - Gerador de Funções   3 - Osciloscópio    4 - Traçador do Diagrama de Bode

5 -  Gerador de Palavras  6 - Analisador Lógico 7 - Conversor Lógico

O segundo da esquerda para a direita é o gerador de funções. Arraste-o para a área de trabalho e dê duplo 

clique no seu ícone>>>>

Aparecerá o painel do mesmo.

 

Fig1.14: Painel do Gerador de Funções

As tensões que podem ser obtidas são senoidal, triangular e quadrada.
Os ajustes que podem ser feitos são: Freqüência, Ciclo de trabalho (só para quadrada e triangular), Amplitude  e Offset (adição de nível DC ).
 As  saídas  podem ser obtidas entre os  terminais ( + )  e ( - ) ou entre  o comum  e qualquer um deles. A amplitude indicada  no painel (por exemplo  como na Fig1.14) se refere à  tensão entre ( + ) e comum ou entre 
( -) e comum. Entre  ( + ) e ( - ) obteremos 20V. As saídas (+) e (-) estão defasadas de 180º.
O valor da amplitude indicada é de pico.

Ligue entre (+) e comum dois  resistores, R1=3K e R2=2K como na Fig1.15. Insira um amperímetro e três  voltímetros. Ajuste  os instrumentos para AC e a resistência interna dos voltímetros para 1000000Mega.
Ajuste o Gerador de Funções em: senoidal/10Vp/60Hz


Fig1.15: Gerador de Funções alimentando com tensão senoidal um circuito.

Quais os valores esperados nos instrumentos ? A seguir o resultado da simulação.

Fig1.16: Gerador de Funções alimentando com tensão senoidal um circuito - Resultado da simulação

Lembre-se !! O valor ajustado no Gerador de Funções é de pico  (10V) e os instrumentos medem valor eficaz.


2. Gerador de Tensão Senoidal

Clicando na caixa de componentes Fontes ( Sources ).

Fig1.17: Caixa de componentes Fontes ( Sources  ) - Fonte AC senoidal

Dando duplo clique  no ícone da fonte se abrirá uma caixa de dialogo. Nesta poderemos configurar a fonte AC (Valor eficaz, freqüência,angulo de fase inicial).
Ajuste a fonte em 10V(RMS)/60Hz/0º.

Arraste uma fonte AC para a área de trabalho e dois resistores  resistor de 3K e 2K. Conecte-os como na Fig1.19, em seguida ative o circuito. O resultado está indicado na Fig1.19.

Fig1.19: Gerador de Tensão AC alimentando com tensão senoidal um circuito - Resultado da simulação

3. Osciloscópio

O osciloscópio é usado para visualizar formas de onda. O osciloscópio do EWB tem muitas das funções de um osciloscópio real.

Aparecerá  o painel do osciloscópio Fig1.20.

Base de Tempo (Time Base): Controla a escala no eixo horizontal quando Y/T é selecionado ( caso mais comum). Ex: 0.5s/Div significa que  cada divisão na horizontal representa 0.5s. Exemplo1

Canal A ou B
Volts/Div :  Controla a escala no eixo vertical . Ex:  5V/Div significa que cada  divisão na vertical  representa 5V. Exemplo2.

Chaves de entrada:
0 ou GND :  a entrada é aterrada. é quando estabelecemos o zero de referencia .
DC : o sinal a ser visto é acoplado diretamente. Caso o sinal tenha offset será deslocado (para cima  ou para baixo).
AC : Acopla o sinal  através de um capacitor, desta forma bloqueando qualquer tensão continua. Exemplo3.

Para parar a forma de onda, vá em Analysis > Analysis Options > Instruments

Nessa janela existem algumas opções  de seleção :

Pause after each screen - se selecionado pausa a forma de onda após uma tela. Para continuar a ver a forma de onda deve-se clicar em Resume (abaixo da chave de Liga/Desliga).

Generate time steps automatically - se selecionado, a definição do gráfico será escolhida pelo software, caso contrário devemos especificar o número de pontos (quanto maior o numero de pontos maior a qualidade do gráfico, mas mais lenta será a simulação). Um valor razoável é em torno de 500.

As condições iniciais  em geral são usadas por exemplo para um capacitor começar a carga com zero. Em geral deixamos  que o software decida. 

Exemplo: seja o circuito da figura1.22,  no qual  no canal A ligamos um sinal senoidal e no canal B uma onda quadrada.

Após ligar o botão de simulação obteremos as formas de onda.

Fig1.23:  Formas de onda do circuito da figura1.22.

Clicando em Expand será aberta uma janela na com o osciloscópio em Zoom.

Quando em ZOOM, dois ponteiros (1 e 2) serão disponibilizados. Com eles podemos medir tensão e diferença de tensão usando os dois. Medir tempo (O tempo medido pelos ponteiros é até a origem) e diferença de tempo usando os dois. Na figura1.24, temos as seguintes medidas :

T1 : 756,3880us   
VA1 (tensão no canal A medida pelo ponteiro1) : -9,8504V 
VB1 (tensão no canal B medida pelo ponteiro1) : -5,0000V
T2 : 252,1098us 
VA2 (tensão no canal A medida pelo ponteiro2) : 9,9683V 
VB2 (tensão no canal B medida pelo ponteiro2) : 5,0000V
T2 -T1 : -504,2782us
VA2 - VA1 : 19,8187V
VB2 - VB1 : 10,0000V

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