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Curso Proteus ISIS - Circuitos em Corrente Alternada
Aula 01: Os Instrumentos Básicos de CA - Os Geradores de Tensão Alternada

1. Introdução
Esta é a segunda parte do trabalho sobre o Proteus-ISIS e é dirigida para o estudo de circuitos em corrente alternada e eletrônica básica, desta forma os instrumentos e componentes aqui descritos são básicos no estudo e simulação de circuitos em CA. Devemos reiterar mais uma vez que você deve ter conhecimentos mínimos de eletricidade e eletrônica básica para que possa compreender este trabalho.

2. Geradores de Formas de Onda

A principal forma de  gerar forma de onda são os Geradores (Generators) que permite obter as seguintes formas de onda:
  • DC -  Tensão continua;
  • Sine - Forma de onda senoidal com controle de amplitude, freqüência e fase;
  • Pulse – Gerador de pulso com controle da amplitude, período e tempos de subida (rise time) e descida (fall time);
  • ExpGerador de pulso exponencial com mesma forma de um circuito RC em CC ( Carga e descarga);
  • SFFM( Single Frequency FM) – Produz um sinal modulado em frequencia (FM);
  • Pwlin( Piece-wise linear) – Produz um pulso de  forma de onda arbitraria;
  • File - Similar ao anterior mas  obtido de um arquivo ASCII;
  • AudioUsa  arquivos  Windows WAV  como formas de onda de entrada;
  • DState – Nível lógico em estado estacionário;
  • DEdge - Single logic level transition or edge;
  • DPulse – Pulso simples de relógio  digital;
  • DClockSinal de relógio digital;
  • DPattern – Produz uma seqüência arbitraria  de níveis lógicos.

2.1. Gerador senoidal
Como exemplo vamos inserir um gerador senoidal na área de trabalho alimentando um voltímetro CA. Para isso, na barra de ferramentas de seleção Generators selecionar  Generators>>Sine, como na figura 1a, em seguida  para configurá-lo  dê duplo clique no seu ícone que será aberta a janela da figura 1b, na qual podem ser especificados:

Amplitude (Valor de pico), PeaK (Valor de pico a pico), RMS (Valor eficaz), Frequency (Freqüência), Period (Período), Phase (ângulo de fase inicial) que são os principais valores da onda senoidal.

       
             ( a )                                                      ( b )                                                                                           ( c )
Figura 1 -  ( a ) Selecionando SINE ( b ) Propriedades do gerador senoidal ( c ) Medindo a tensão

Outra forma de produzir sinais alternados é através do Gerador de Sinais (SIGNAL GENERATOR).

2.2. Gerador de sinais
O Gerador de Sinais (SIGNAL GENERATOR) permite obter:
  • Formas de onda senoidal, quadrada, dente de serra e triangular.    
  • Variar a freqüência de 0 a 12 MHz em 8 faixas de freqüências e com ajuste fino.
  • Variar a amplitude de 0 a 12 V em 4 faixas e com ajuste fino.
  • Entradas para FM (Freqüência Modulada) e AM (Amplitude Modulada).

Para obter um sinal senoidal clique em Virtual Instruments

Aparecerá a janela da Figura 2, selecione SIGNAL GENERATOR (Gerador de sinais).



Figura 2 - Selecionando SIGNAL GENERATOR em INSTRUMENTS

O  Gerador de sinais, tem  quatro terminais:

  • Terminal +: Fornece um sinal de fase zero
  • Terminal -: Fornece um sinal defasado de 180º em relação ao da saída +.
  • AM: Entrada de um sinal (proveniente de outro Gerador de Sinais) que modulará em amplitude o sinal obtido em + (ou-).
  • FM: Entrada de um sinal (proveniente de outro Gerador de Sinais) que modulará em freqüência o sinal obtido em + (ou-).


A Figura 3  mostra o ícone  e o gerador de sinais aberto.
Atenção!!  Para abrir os instrumentos virtuais é necessário iniciar a simulação ou clicar no botão de passo



Botão de play - Iniciar a simulação

Botão de Passo (Step) - Permite avançar a simulação passo a passo
Botão de Pausa - Pausa momentaneamente a simulação
Botão de fim de simuilação
   
       ( a )                                                   ( b )
Figura 3 - ( a ) Ícone do Gerador Sinais  ( b ) Gerador de sinais aberto

Como indicado na Figura 3b são possíveis os seguintes ajustes:  

Freqüência
Em Range escolher a faixa (são 8 faixas) de freqüências e em Centre podendo ser feito um ajuste fino de freqüência, nos dois casos usando o cursor do mouse. Observe o valor da freqüência indicado abaixo do botão Centre (no caso 1.00 kHz).

Amplitude
Também existem dois botões para ajuste de amplitude (os quais são vermelhos). Em Range escolher a faixa (são 4 faixas) e em Level  o ajuste fino. Observe a indicação do valor (de pico) indicado abaixo de Level (no caso 100 mV).

Tipos de sinais
São possíveis  4 diferentes tipos de sinais: Quadrada, Dente de serra,Triangular e Senoidal os quais podem ser selecionados clicando no botão acima de Waveform.

Clicando em Polarity você escolhe se o seu sinal terá valores positivos e negativos (Bi) ou só positivo (Uni).

Atenção!! Não desative a simulação clicando no X acima à direita, use o botão de parar.

2.3. Alternador (Alternator)
Existe outro tipo de gerador de tensão senoidal e que se encontra em  Simulator Primitives chamado de Alternator cujo símbolo é:



A seguir dois exemplos de circuitos  que usam dois geradores diferentes de tensão alternada senoidal.
Library>>>Pick Devices>>>Simulator Primitives>>>Alternator

Figura 4 - Gerador senoidal obtido de Alternator

O sinal senoidal do circuito da Figura 5 é obtido de Generators>>Sine



Figura 5 -  Gerador Sine

Dando duplo clique  no simbolo do gerador, no caso Ve, aparecerá a janela de configuração da figura 6

Figura 6 - Configurando o gerador de tensão senoidal


Observe que todos os os geradores tem a mesma janela de configuração.
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