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MultiSIM 7
Aula01: Gerador de Funções  - Fonte de Tensão AC

Para  mostrar como usar instrumentos em corrente alternada vamos partir de um exemplo  de um circuito RC alimentado por uma tensão senoidal. Para obter uma  tensão (corrente) alternada (AC) temos duas alternativas:
Podemos usar o Gerador de Funções (GF). Um gerador de funções gera diversas formas  de onda, principalmente senoidal, triangular e quadrada. A seguir na figura01  o ícone e o símbolo do gerador de funções na caixa  de instrumentos.

       ( a )            ( b )                        ( c )
Figura 1 -  ( a ) ícone na caixa de instrumentos ( b ) Símbolo  na área de trabalho ( c ) Gerador de funções aberto

Como indicado na figura 1c são possíveis os seguintes  ajustes:

Freqüência
São modificados o valor e a faixa.

           ( a )                                       ( b )
Figura 2 -  ( a ) Mudando valor e faixa ( b ) Dois sinais de freqüências  diferentes (vermelho 1 kHz e azul 4 kHz)

Ciclo de Trabalho (DC)
Só é definido para  onda quadrada e triangular. Para a onda quadrada é definido como sendo:

onde TH é o tempo no nível alto e T é o período  da onda.


                ( a )                         ( b )                          ( c )
Figura 3 -  ( a ) onda quadrada com CT=80% ( b ) CT=50% e (c) CT=20%

Para a onda triangular é definido como sendo:

onde T+ é o tempo que a onda fica com inclinação  positiva e T é o período.         


    (  a )                                           ( b )                                       ( c )
Figura 4 -  ( a ) onda triangular com CT=80% ( b ) CT=50% e (c)  CT=20%

Amplitude
Podem ser modificados o valor e a faixa.

           ( a )                                       ( b )                                      ( c )
Figura 5 - ( a ) Valor de pico onda senoidal ( b ) onda quadrada  ( c ) onda triangular

Offset
Se a uma tensão alternada for adicionado uma tensão  CC, ela passa a ter um offset (deslocamento), o qual pode ser positivo ou negativo. A figura 6 mostra as três situações possíveis: sinal  sem offset (0V), com offset positivo (4V) e com offset negativo (-4 V)

      ( a )                               ( b )                                    ( c )
Figura06: ( a ) onda senoidal sem offset ( b ) com 4V de offset  ( c ) com -4V de offset


Ajustar Tempos  de Subida/Descida (Set  Rise-Fall Time)
O tempo de subida é definido somente para onda quadrada e  o seu valor default depende da freqüência da onda quadrada. Por exemplo  se a freqüência da onda quadrada é 1 kHz então os limites  são 1ps e 0,5ms e o valor default é 100 ps. A seguir na figura07 uma onda quadrada de  freqüência 1 kHz e tempos de subida e descida de 0,1ms.


      ( a )                                                      ( b )       
Figura 7 -  ( a ) Janela de ajuste do tempo de subida (Rise time)e  tempo de e descida (fall time) ( b ) Onda quadrada de f=1KHz com tempo de subida/descida  igual a 0,1ms


A  Saída de sinal
Atenção!!  A amplitude especificada em Amplitude, é para o sinal obtido entre os  terminais + e common ou entre “–”   e common. Para o sinal obtido entre “+” e “–“ a amplitude será  o dobro da especificada na caixa Amplitude.

Exemplo1: Ajustemos  portanto o GF em 10V de pico e 1 kHz (para mudar aponte o cursor para a caixa  onde está indicado Hz ela se transforma em uma mão, clique mudando  para kHz) e o liguemos a um resistor de 1 k em série com um capacitor  de 0,1F, figura08a. Insira um amperímetro e três voltímetros  como na figura08b. Não se esqueça de configura-los para medir  em CA.



                            ( a )                                           ( b )
Figura 8 - ( a ) Circuito RC série em             CA ( b ) Circuito RC série em CA com instrumentos

Obs: Os instrumentos  dão uma indicação do valor da resistência interna  qual você pode modificar.
Compare os  valores obtidos com a simulação com os valores calculados (ver  livro Circuitos em Corrente Alternada Rômulo Oliveira Albuquerque - Editora  Érica).

A Fonte de tensão alternada senoidal
A outra alternativa para se obter uma tensão alternada   senoidal  é usar a Fonte de Tensão Alternada Senoidal (AC Power) que se encontra  na caixa de componentes Fonte (Source).  A figura09a  mostra o seu símbolo. Dando duplo clique no seu símbolo será  aberta a caixa  de configuração da figura09b. Nessa figura os principais ajustes são:
Voltage (RMS): valor eficaz da tensão.
Voltage Offset: valor da tensão CC adicionada à tensão  alternada.
Frequencia (F): freqüência da onda senoidal
Fase inicial (phase): ângulo de fase inicial da tensão em graus.



      ( a )                                           ( b )
Figura 9 -  (a) Símbolo da Fonte de Tensão Alternada  (b) Caixa de configuração

A figura10 mostra o resultado da simulação com a indicação  dos instrumentos.

Figura10 -  Resultados da simulação do circuito da  figura8  com a fonte de tensão alternada senoidal – medida das tensões  e corrente

Observe que usamos o amperímetro e o voltímetro da  caixa Indicadores.
Gerador de Funções Agilent
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Figura 11 - Gerador de funções Agilent
 
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