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6872 - FUNDAMENTOS DE ELETRNICA - FERRAMENTAS DE SIMULAO - CIRCUIT MAKER E KTECHLAB

1 - Objetivos:

Apresentar os princpios de funcionamento dos simuladores Circuit Maker e KtechLab. Apresentar os MENUS principais dos simuladores. Apresentar os passos para a simulao. Simular circuitos eltricos propostos.

2 - Circuit Maker:

O simulador Circuit Maker simula tanto circuitos analgicos quanto circuitos digitais. A verso Student 6.0 pode ser obtida direto do site do fabricante e a nica limitao relaciona-se ao nmero de componentes, permite a utilizao de no mximo cinqenta componentes por circuito.

A Figura 1.1 apresenta a interface principal da ferramenta de simulao Circuit Maker. Os recursos, componentes e instrumentos disponibilizados aos usurios pelo software so organizados em forma de MENUS como pode ser observado na parte superior da tela principal. Os MENUS FILE, EDIT, OPTIONS, VIEW, SIMULATION, WINDOW, DEVICES e HELP controlam os arquivos, a edio de circuitos, mudanas na interface do software, modos de simulao, componentes, instrumentos de anlise, e ainda, tpicos de ajuda sobre os componentes, montagem e simulao de circuitos, e exemplos de circuitos prontos para auxiliar novos usurios. As funes e componentes principais tambm aparecem em atalhos, localizados na parte superior da tela, que so simbolizados por cones, para agilizar o processo de montagem e simulao de circuitos.

Figura 1.1 Interface principal da ferramenta de simulao Circuit Maker

A simulao no Circuit Maker envolve os seguintes passos:

Montagem:

Para montagem do circuito, no MENU FILE seleciona-se a opo NEW. Na sequncia, seleciona-se os componentes necessrios no atalho ou procurando-os pelo nome no MENU DEVICES-SEARCH ou MENU DEVICES-BROWSE e aperte o cone FIND com o boto esquerdo do mouse. Os componentes mais usados como fonte, ground, resistor, capacitor, diodo, tambm podem ser selecionados nos MENUS DEVICES-HOTKEYS1 e DEVICES-HOTKEYS2, e assim, devem ser inseridos um a um na tela principal. Para ajustar os valores dos componentes deve-se clicar duas vezes com o boto esquerdo do mouse sobre os mesmos. Depois da montagem do circuito deve-se selecionar o modo de simulao apropriado para cada prtica (analgico/digital no MENU SIMULATION). No MENU FILE salve o circuito.

Simulao:

Refere-se simulao propriamente dita, no MENU escolhe-se a opo SIMULATION/RUN.

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Resultados:

A anlise de resultados feita por meio de instrumentos como multmetro, osciloscpio e ponta de prova, que podem ser utilizados para aferir corrente, voltagem ou potncia num determinado ponto do circuito. Nos circuitos simulados em modo analgico o led (diodo emissor de luz) no acende quando h voltagem no local onde este posicionado, por isso, um instrumento de medida deve ser selecionado para visualizao dos resultados. J nos circuitos simulados em modo digital o led acende quando h voltagem num determinado ponto selecionado. Por isso, se o objetivo for detectar se h ou no voltagem num ponto, isso feito visualmente quando comea a simulao. Os resultados podem ser observados de acordo com o comportamento do led (aceso ou apagado). Tambm nesse modo de simulao uma ponta de prova e um osciloscpio podem ser utilizados para uma melhor visualizao dos resultados ou para detectar alguma falha no circuito.

3 - Circuitos Eltricos Propostos para Simulao:

Figura 1.2 Circuito Eltrico 01 usando Circuit Maker

Figura 1.3 Circuito Eltrico 02 usando Circuit Maker

4 - Entendendo o KtechLab:

Para a montagem dos circuitos eltricos propostos (Figuras 1.4 e 1.5), usando o KTechLab (Figura 1.6), faz-se a seleo da opo NEW no MENU FILE e, na sequncia, selecione o tipo de arquivo (Circuit (.circuit)). Depois, selecione a opo Components no MENU vertical do canto esquerdo, clique em cada componente desejado e arraste-o para a tela principal. Nesta tela, realize a disposio dos componentes e conecte-os adequadamente em conformidade com os circuitos eltricos propostos. No MENU FILE salve o circuito e no MENU TOOLS selecione a opo SIMULATION-RUN.

3 - Circuitos Eltricos Propostos para Simulao:

Figura 1.4 Circuito Eltrico 01 usando KtechLab

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Figura 1.5 Circuito Eltrico 02 usando KtechLab

Figura 1.4 Interface principal da ferramenta de simulao KTechLab

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Resistores - Tabela de Cores

Cores 1 anel

1 dgito 2 anel

2dgito 3 anel

Multiplicador 4 anel

Tolerncia Prata - - 0,01 10% Ouro - - 0,1 5% Preto 0 0 1 - Marrom 01 01 10 1% Vermelho 02 02 100 2% Laranja 03 03 1 000 3% Amarelo 04 04 10 000 4% Verde 05 05 100 000 - Azul 06 06 1 000 000 - Violeta 07 07 10 000 000 - Cinza 08 08 - - Branco 09 09 - -

Procedimento para Determinar o Valor do Resistor

Devemos:

1. Identificar a cor do primeiro anel, e verificar atravs da tabela de cores o algarismo correspondente cor. Este algarismo ser o primeiro dgito do valor do resistor.

2. Identificar a cor do segundo anel. Determinar o algarismo correspondente ao segundo dgito do valor da resistncia.

3. Identificar a cor do terceiro anel. Determinar o valor para multiplicar o nmero formado pelos itens 1 e 2. Efetuar a operao e obter o valor da resistncia.

4. Identificar a cor do quarto anel e verificar a porcentagem de tolerncia do valor nominal da resistncia do resistor.

Obs.: A primeira faixa ser a faixa que estiver mais perto de qualquer um dos terminais do resistor.

Exemplo

1 Faixa Vermelha = 2

2 Faixa Violeta = 7

3 Faixa Marrom = 10

4 Faixa Ouro = 5%

O valor ser 270, com 5% de tolerncia. Ou seja, o valor exato da resistncia para qualquer elemento com esta especificao estar entre 256,5 e 283,5.

Entenda o multiplicador. Ele o nmero de zeros que voc coloca na frente do nmero. No exemplo, o 10, e voc coloca apenas um zero. Se fosse o 100 voc colocaria 2 zeros e se fosse apenas o 1 voc no colocaria nenhum zero.

Outro elemento que talvez necessite de explicao a tolerncia. O processo de fabricao em massa de resistores no consegue garantir para estes componentes um valor exato de resistncia. Assim, pode haver variao dentro do valor especificado de tolerncia. importante notar que quanto menor a tolerncia, mais caro o resistor, pois o processo de fabricao deve ser mais refinado para reduzir a variao em torno do valor nominal, ou o teste dos resistores pelo fabricante rejeita mais componentes.