Análise da forma de onda

PEÇAS E MATERIAIS

• Computador pessoal compatível com IBM com placa de som, executando Windows 3.1 ou superior
• Software Winscope, baixado gratuitamente da Internet
• “Teclado” eletrônico (musical)
• Plugue tipo fone de ouvido “Mono” (não estéreo) para teclado
• Plugue tipo fone de ouvido “Mono” (não estéreo) para entrada de microfone da placa de som do computador, com fios para conexão a fontes de tensão
• potenciômetro de 10 kΩ

As peças e equipamentos para este experimento são idênticos aos necessários para o experimento do “osciloscópio PC”.



REFERÊNCIAS CRUZADAS Aulas de circuitos elétricos , Volume 2, capítulo 7:“Sinais CA de Frequência Mista”



OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM

• Para entender a diferença entre gráficos no domínio do tempo e no domínio da frequência
• Para desenvolver um senso qualitativo da análise de Fourier

DIAGRAMA ESQUEMÁTICO







ILUSTRAÇÃO







INSTRUÇÕES

O programa Winscope vem com outro recurso além da exibição típica do osciloscópio de “domínio de tempo”:exibição de “domínio de frequência”, que plota a amplitude (vertical) sobre a frequência (horizontal). A exibição do "domínio do tempo" de um osciloscópio plota a amplitude (vertical) ao longo do tempo (horizontal), o que é bom para exibir a forma de onda. No entanto, quando é desejável ver a constituição harmônica de uma onda complexa, um gráfico no domínio da frequência é a melhor ferramenta.

Se estiver usando o Winscope, clique no ícone “arco-íris” para alternar para o modo de domínio de frequência. Gere um sinal de onda senoidal usando o teclado musical (flauta de pan ou voz de flauta) e você deverá ver um único “pico” no visor, correspondendo à amplitude do sinal de frequência única. Mover o cursor do mouse abaixo do pico deve resultar na freqüência sendo exibida numericamente na parte inferior da tela.

Se duas notas são ativadas no teclado musical, o enredo deve mostrar dois picos distintos, cada um correspondendo a uma determinada nota (frequência). Os acordes básicos (três notas) produzem três picos no gráfico do domínio da frequência e assim por diante. Compare isso com um gráfico normal de osciloscópio (domínio do tempo) clicando mais uma vez no ícone “arco-íris”.

Um acorde musical exibido no formato no domínio do tempo é uma forma de onda muito complexa, mas é bastante simples de resolver em notas constituintes (frequências) em um visor no domínio da frequência.

Experimente diferentes “vozes” de instrumentos no teclado musical, correlacionando o gráfico no domínio do tempo com o gráfico no domínio da frequência. As formas de onda simétricas acima e abaixo de suas linhas centrais contêm apenas harmônicos ímpares (múltiplos ímpares inteiros da base ou fundamental frequência), enquanto as formas de onda não simétricas contêm harmônicos pares também. Use o cursor para localizar a frequência específica de cada pico no gráfico e uma calculadora para determinar se cada pico tem número par ou ímpar.



PLANILHA RELACIONADA:

• Planilha de modulação de sinal
• Planilha de formas de onda AC
• Planilha de sinais de frequência mista