Mostrar o circuito de uma fonte de tensão com retificação em Onda Completa com Derivação Central e Regulador de Tensão Positivo para uma saída regulada Vout positiva de +5 V . Indicar as tensões de entrada, intermediárias e de saída.

Passo 1

O enunciado pede o projeto de uma fonte DC de saída positiva V_{\text{out}}=+5\text{ V}, usando retificação de onda completa com derivação central e um regulador de tensão positivo. Vamos precisar de:
  • Transformador com secundário 9-0-9 VAC (CT).
  • Dois diodos para retificação de onda completa em derivação central.
  • Capacitor de filtro para suavizar a saída retificada.
  • Regulador de tensão linear positivo (por exemplo, 7805).
  • Mostrar e indicar as tensões no secundário (AC), após retificação (pico), no barramento DC intermediário e na saída regulada.

Passo 2

Descrevendo o transformador e as tensões de secundário:
– O secundário tem três terminais: S_1 – 9 VAC, CT – 0 VAC (central tap), S_2 – 9 VAC.
– Cada meia onda (de S_1 a CT ou de S_2 a CT) fornece 9\text{ V}_{\text{rms}}.
– O valor de pico em cada meia onda é
V_{\text{p}}=9\sqrt{2}\approx12{,}7\text{ V}.

Passo 3

Retificação de onda completa com derivação central:
– Diodo D_1: anodo em S_1, catodo no barramento +.
– Diodo D_2: anodo em S_2, catodo no mesmo barramento +.
– O terminal CT é o retorno (massa).
– A cada semiciclo, um dos diodos conduz, carregando o capacitor de filtro até aproximadamente
V_{\text{DC}}=V_{\text{p}}-V_D\approx12{,}7-0{,}7=12\text{ V}.

Passo 4

Filtro capacitivo:
– Um capacitor C_1 de aproximadamente 1000\,\mu\text{F} é ligado entre o barramento + e o CT.
– Ele reduz a ondulação, mantendo V_{\text{DC}}\approx12\text{ V} sob carga leve.

Passo 5

Regulador de tensão positivo:
– Usamos um regulador 7805 (ou equivalente) com:
  1. Pino 1 (IN) em V_{\text{DC}}\approx12\text{ V}.
  2. Pino 2 (GND) em CT.
  3. Pino 3 (OUT) fornece V_{\text{out}}=+5\text{ V}.
    – Recomenda-se um capacitor de entrada \approx0{,}1\,\mu\text{F} próximo ao pino IN e um de saída \approx0{,}1\,\mu\text{F} próximo ao pino OUT, para estabilidade.

Passo 6

Esquemático final (vista em ASCII):
 230 VAC
 │
 T\(1110\) V │ 9 V 9 V
 ───╱╲──┴───o─────o───╱╲─── 
 | CT |
 | |
 S1│ │S2
 | |
 D1 D2
 ─|>|─\(++\)─|>|─
 │ │
 +-------+─── Vin \(\approx 12\) V₍DC₎
 │
 C\(11000\) µF│
 GND (CT)
 │
 ░ ░ ░ Capacitores de
 ░ ░ ░ by-pass 0,1 µF
 │
 ┌─────┐
 Vin─▶│ IN │
 GND───▶│ GND │──▶ Vout\(=+5\) V
 │ OUT │
 └─────┘
 Regulador
 7805
Tensões indicadas:
  • S_1 CT ou S_2 CT: 9\text{ V}_{\text{rms}}.
  • Pico no retificador: V_{\text{p}}=9\sqrt{2}\approx12{,}7\text{ V}.
  • DC intermediário após filtro: V_{\text{DC}}\approx12\text{ V}.
  • Saída regulada do 7805: V_{\text{out}}=+5\text{ V}.

Resposta

Diagrama ASCII acima com as tensões:
• Entrada AC: 9\text{ V}_{\text{rms}} em cada meia-saída do secundário.
• Pico retificado: \approx12{,}7\text{ V}.
• Barramento DC (Vin do regulador): \approx12\text{ V}.
• Saída regulada: +5\text{ V}.

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