Elabore um circuito para gerar um sinal PWM em 2 kHz e a relação cíclica com 75%.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de eletrônica onde a gente precisa montar um circuito que gera um sinal PWM (Modulação por Largura de Pulso) com frequência de 2 kHz e uma relação cíclica (duty cycle) de 75%. Para isso, vamos precisar entender como funciona um sinal PWM, escolher componentes adequados e montar o circuito passo a passo.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é um sinal PWM. É basicamente um sinal digital que alterna entre alto e baixo, mas o tempo que ele fica alto em relação ao tempo total define a relação cíclica. No nosso caso, queremos que fique alto 75% do tempo e baixo 25%.

Passo 3

Para gerar um sinal PWM, uma maneira comum é usar um oscilador de onda quadrada combinado com um comparador. O oscilador vai definir a frequência do sinal, que aqui queremos 2 kHz, e o comparador vai ajustar a largura do pulso para obter os 75%.

Passo 4

Vamos escolher um cristal ou um oscilador que nos dê exatamente 2 kHz. Se for usar um circuito integrado como o 555, podemos configurá-lo no modo astável para gerar essa frequência. A fórmula para a frequência no modo astável do 555 é:
Vamos ajustar os resistores e e o capacitor para obter 2 kHz.

Passo 5

Depois de ter o oscilador configurado, usamos um potenciômetro ou um divisor de tensão para definir o nível de referência que corresponde a 75% da amplitude do sinal. Isso vai fazer com que o comparador mantenha o sinal alto por 75% do ciclo.

Passo 6

Conectamos a saída do oscilador ao comparador e ajustamos o ponto de referência para que a saída do comparador seja o nosso sinal PWM com a relação cíclica desejada. Testamos com um osciloscópio para garantir que está 2 kHz e com 75% de duty cycle.

Resposta

O circuito montado utilizando um oscilador configurado para 2 kHz e um comparador ajustado com um divisor de tensão para 75% resulta em um sinal PWM com a frequência de 2 kHz e uma relação cíclica de 75%.

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(d)
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