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 +2,5 \mathrm{~V}. (Registre este 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 \,5\\ \text{kHz}\, e amplitude de \,5\\ \text{V}_{\text{pp}}\,; que os dois canais do osciloscópio fiquem com acoplamento DC; que eu insira um offset de \,+2{,}5\\ \text{V}\, 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: \,f=5\\ \text{kHz}\,, \,V_{\text{pp}}=5\\ \text{V}\,, offset =+2{,}5\\ \text{V}, acoplamento dos canais: DC.

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 \,V_{\text{pp}}\, e amplitude de pico.
Definição: \,V_{\text{pp}}=2V_{\text{pk}}\,, onde \,V_{\text{pk}}\, é a amplitude de pico (valor máximo em módulo a partir do zero médio). Portanto:
V_{\text{pk}}=\frac{V_{\text{pp}}}{2}=\frac{5\\ \text{V}}{2}=2{,}5\\ \text{V}.
Se eu adicionar um offset V_{\text{off}}, a forma geral do sinal no tempo é
s(t)=V_{\text{pk}}\sin(2\pi f t)+V_{\text{off}}.
Aqui, com V_{\text{pk}}=2{,}5\\ \text{V}, f=5\\ \text{kHz} e V_{\text{off}}=+2{,}5\\ \text{V}, temos o sinal descrito a seguir.

Passo 4

Passo a passo para ajustar o gerador (o que apertar/selecionar):
  1. Selecionar forma: seno (sine).
  2. Ajustar frequência para \,5\\ \text{kHz}\,.
  3. Ajustar amplitude para \,5\\ \text{V}_{\text{pp}}\,. (Se o gerador pedir amplitude em Vpp, entre \,5\\ \text{V}\,. Se pedir “amplitude” em Vrms ou Vpp, escolha o parâmetro Vpp.)
  4. Ajustar offset para \,+2{,}5\\ \text{V}\,. Se o gerador mostra “DC offset”, entre \,+2{,}5\\ \text{V}.
  5. 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:
  1. 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.
  2. Determine a base de tempo: o período do sinal é
T=\frac{1}{f}=\frac{1}{5\\ \text{kHz}}=200\\ \mu\text{s}.
Escolha, por exemplo, \,50\\ \mu\text{s}/\text{div}\, para ver cerca de 4 ciclos na tela (4 divisões × 50\\ \mu\text{s} = 200\\ \mu\text{s}).
3) Ajuste a escala vertical (volts/div) para acomodar \,0\\ \text{V} a \,+5\\ \text{V}. Exemplo: \,1\\ \text{V}/\text{div}\, 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.

Passo 6

O que você deve ver e registrar com offset ligado:
Com os ajustes acima, o sinal teórico é
s(t)=2{,}5\\ \text{V}\cdot\sin(2\pi\cdot 5\\ \text{kHz}\cdot t)+2{,}5\\ \text{V}.
Isso significa: valor mínimo \,2{,}5-2{,}5=0\\ \text{V}\, e valor máximo \,2{,}5+2{,}5=5\\ \text{V}\,. Ou seja, na tela do osciloscópio o traço deve oscilar entre \,0\\ \text{V}\, e \,+5\\ \text{V}\, com valor médio (DC) igual a \,+2{,}5\\ \text{V}. 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 V_{\text{off}}=0). O que acontece em termos práticos:
O gerador passa a emitir
s(t)=2{,}5\\ \text{V}\cdot\sin(2\pi\cdot 5\\ \text{kHz}\cdot t)+0.
Então o sinal fica centrado em \,0\\ \text{V}\, e passa a variar entre -2{,}5\\ \text{V} e +2{,}5\\ \text{V}. Como os canais do osciloscópio estão em acoplamento DC, você verá imediatamente o traço deslocar-se para baixo, mudando de faixa [0,\;5]\\ \text{V} para [-2{,}5,\;+2{,}5]\\ \text{V}.

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 V_{\text{off}} na expressão s(t)=V_{\text{pk}}\sin(2\pi f t)+V_{\text{off}}. Quando V_{\text{off}}=+2{,}5\\ \text{V} a média do sinal sobe para \,+2{,}5\\ \text{V}; 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.

Passo 9

Observações práticas e dicas para a prova/laboratório:
  • Sempre calcule V_{\text{pk}}=\dfrac{V_{\text{pp}}}{2} para saber os extremos.
  • Lembre que \,T=1/f\, 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 +2{,}5\\ \text{V}: sinal senoidal de 5\\ \text{kHz}, 5\\ \text{V}_{\text{pp}}, variando entre 0\\ \text{V} e +5\\ \text{V} (média DC +2{,}5\\ \text{V}).
Ao desligar o offset: o sinal passou a variar entre -2{,}5\\ \text{V} e +2{,}5\\ \text{V} (média DC 0), porque ao remover o termo constante V_{\text{off}} a componente DC some e a senoide fica centrada em zero.

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