Ajuste o gerador de função para uma onda senoidal de frequência 5 Khz e amplitude de 5 Vpp. Coloque os dois canais com acoplamento DC. Ajuste o gerador de função para inserir um offset de
. (Registre este sinal).
Em seguida, desligue a função offset do gerador e explique o que aconteceu com o sinal.
Em seguida, desligue a função offset do gerador e explique o que aconteceu com o sinal.
Passo 1
O enunciado pede que eu ajuste um gerador de função para produzir uma onda senoidal com frequência
e amplitude de
; que os dois canais do osciloscópio fiquem com acoplamento DC; que eu insira um offset de
no gerador; e que eu registre esse sinal. Em seguida, devo desligar o offset e explicar o que aconteceu com o sinal.
Informações relevantes dadas: ,
, offset
, acoplamento dos canais: DC.
Informações relevantes dadas:
Passo 2
Equipamento e segurança (coisas práticas que você precisa antes de mexer): gerador de função com dois canais, osciloscópio de dois canais, cabos BNC ou sondas atenuadas, referência de terra do osciloscópio. Cuidado importante: as massas das sondas e o chassi do gerador normalmente estão conectados ao terra da rede; não prenda a garra da massa da sonda em pontos que não sejam o mesmo terra — isso pode causar curto. Sempre conecte massa da sonda ao ponto de referência (terra) do seu circuito/saída do gerador.
Passo 3
Conceito-chave: relação entre
e amplitude de pico.
Definição: , onde
é a amplitude de pico (valor máximo em módulo a partir do zero médio). Portanto:
Definição:
Se eu adicionar um offset
, a forma geral do sinal no tempo é
Aqui, com
,
e
, temos o sinal descrito a seguir.
Passo 4
Passo a passo para ajustar o gerador (o que apertar/selecionar):
- Selecionar forma: seno (sine).
- Ajustar frequência para
. - Ajustar amplitude para
. (Se o gerador pedir amplitude em Vpp, entre . Se pedir “amplitude” em Vrms ou Vpp, escolha o parâmetro Vpp.) - Ajustar offset para
. Se o gerador mostra “DC offset”, entre . - Repetir o mesmo para o canal 2, caso queira os dois canais idênticos.
Passo 5
Configurar o osciloscópio (acoplamento DC e escalas) para registrar bem o sinal:
- Defina o acoplamento dos dois canais como DC (normalmente um botão CH1/CH2 → AC/DC → selecione DC). DC passa o componente contínuo do sinal, então o offset aparecerá.
- Determine a base de tempo: o período do sinal é
Escolha, por exemplo,
para ver cerca de
ciclos na tela (4 divisões ×
=
).
3) Ajuste a escala vertical (volts/div) para acomodar a
. Exemplo:
com posição vertical deslocada para centralizar o traço entre 0 e 5 V (5 divisões úteis). Use a função de posição vertical para colocar o tracevisível.
4) Conecte a sonda/probe: ponta no sinal do gerador, massa ao terra comum.
3) Ajuste a escala vertical (volts/div) para acomodar
4) Conecte a sonda/probe: ponta no sinal do gerador, massa ao terra comum.
Passo 6
O que você deve ver e registrar com offset ligado:
Com os ajustes acima, o sinal teórico é
Com os ajustes acima, o sinal teórico é
Isso significa: valor mínimo
e valor máximo
. Ou seja, na tela do osciloscópio o traço deve oscilar entre
e
com valor médio (DC) igual a
. Registre isso fazendo um print/screenshot do osciloscópio ou salvando a forma de onda (many scopes have SAVE/PRINT/USB).
Passo 7
Agora desligue o offset no gerador (coloque
). O que acontece em termos práticos:
O gerador passa a emitir
O gerador passa a emitir
Então o sinal fica centrado em
e passa a variar entre
e
. Como os canais do osciloscópio estão em acoplamento DC, você verá imediatamente o traço deslocar-se para baixo, mudando de faixa
para
.
Passo 8
Por que isso acontece (explicação didática e intuitiva):
Offset é simplesmente um componente DC adicionado à forma de onda — é o termo constante na expressão
. Quando
a média do sinal sobe para
; ao remover o offset a média volta para zero. O acoplamento DC do osciloscópio permite que qualquer componente DC (positivo ou negativo) seja mostrado; se o canal estivesse em acoplamento AC, o condensador interno bloqueia essa componente DC e o traço seria sempre “centrado” em zero na tela, não importando se o gerador tivesse offset — por isso, AC coupling “esconde” offsets.
Offset é simplesmente um componente DC adicionado à forma de onda — é o termo constante
Passo 9
Observações práticas e dicas para a prova/laboratório:
- Sempre calcule
para saber os extremos. - Lembre que
para ajustar a base de tempo. - Tenha cuidado com a massa da sonda (evite curto-circuitar).
- Se o sinal não deslocar quando você muda o offset, verifique se o osciloscópio está mesmo em DC (às vezes fica em AC sem querer) e se a sonda está correta.
Resposta
Registro com offset
: sinal senoidal de
,
, variando entre
e
(média DC
).
Ao desligar o offset: o sinal passou a variar entre e
(média DC
), porque ao remover o termo constante
a componente DC some e a senoide fica centrada em zero.
Ao desligar o offset: o sinal passou a variar entre