Eletronica transistor, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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CONHECIMENTOS BÁSICOS DE ELETRONICA E ELETRICIDADE

Apostila 4

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(Apostila 4) 2

Sumário

INTRODUÇÃO................................................................................................................................... 4

39 - descrever o funcionamento de um transistor no papel de uma Resistência de controle da corrente.............................................................................................................................................. 7 História do Transistor ...................................................................................................................... 7 Resistência de controle da corrente .................................................................................................. 8 40 - descrever o funcionamento de um transistor em um circuito simples de amplificação de sinal................................................................................................................................................... 10 O funcionamento............................................................................................................................. 11 41 - definir o conceito de modulação de uma onda...................................................................... 13 42 - descrever a Modulação por Amplitude (AM) e a Modulação por Freqüência (FM) de uma onda.......................................................................................................................................... 14 Modulação por Amplitude (AM).................................................................................................... 14 Modulação por Freqüência (FM).................................................................................................... 15 43 - estabelecer a diferença conceitual entre modulação de Dupla Faixa Lateral (DSB) e de Faixa Lateral Simples (SSB).......................................................................................................... 16 SSB Single Side Band..................................................................................................................... 16 DSB – Dual Side Band................................................................................................................... 16 COMPARAÇÃO AM DSB x AM SSB......................................................................................... 17 CW Continuous Wave.................................................................................................................... 18 FSK Frequency-Shift Keying.......................................................................................................... 18 Modos Digitais................................................................................................................................ 19 44 - estabelecer a diferença entre linha de transmissão balanceada e linha de transmissão desbalanceada.................................................................................................................................. 20 Linha de transmissão...................................................................................................................... 20 Linha de transmissão balanceada.................................................................................................... 20 Linha de transmissão desbalanceada.............................................................................................. 21 Baluns............................................................................................................................................. 21 45 - descrever o funcionamento de uma antena........................................................................... 23 Definição de antena........................................................................................................................ 23 Campos de irradiação e propagação............................................................................................... 23 Irradiação e diretividade de uma antena......................................................................................... 24 46 - descrever o funcionamento e principais características de uma antena dipolo e de uma antena vertical de 1/4 de onda........................................................................................................ 25 Antena vertical de 1/4 de onda....................................................................................................... 26 47 - calcular as dimensões de uma antena dipolo de fio para uma freqüência determinada quando se conhece o fator de velocidade para o fio..................................................................... 27 Como instalar uma antena dipolo para HF..................................................................................... 27 48 - identificar o tipo de polarização para vários tipos de antenas mais usadas....................... 29 Vantagens da polarização vertical.................................................................................................. 29 Vantagens da polarização horizontal.............................................................................................. 29 49 - definir o conceito de Relação de Onda Estacionária em uma linha de transmissão......... 30

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(Apostila 4) 4 INTRODUÇÃO O Clube de Radioamadores de Rio do Sul, compilou a presente apostila com o objetivo único de oferecer material didático de apoio aos aficcionados à pratica do radioamadorismo, sem fins lucrativos ou com qualquer conotação comercial. O conteúdo visa exclusivamente a utilização para aprimoramento pessoal do interessado não sendo permitida a reprodução para comercialização. Para executar o Serviço de Radioamador se faz necessário que o interessado seja titular de Certificado de Operador de Estação de Radioamador - COER. 8.3. PROVA DE CONHECIMENTOS BÁSICOS DE ELETRONICA E ELETRICIDADE O candidato deve ser capaz de: 1 - descrever um modelo simples para o tomo e as moléculas; (Apostila 1) 2 - descrever a propriedade Carga Elétrica associada às partículas do átomo; (Apostila 1) 3 - descrever o processo de Ionização e Recombinação; (Apostila 1) 4 - explicar como o conceito de Carga pode ser usado para descrever o estado elétrico de um corpo; (Apostila 1) 5 - definir Corrente Elétrica e sua unidade o Ampère; (Apostila 1) 6 - definir o conceito de Diferença de Potencial associado à energia de uma carga mencionar sua unidade; (Apostila 1) 7 - definir o conceito de Resistência Elétrica; (Apostila 1) 8 - estabelecer a diferença entre Condutores e Isolantes; 9 - associar a boa condutividade dos metais com a sua estrutura molecular; (Apostila 1) 10 - associar os conceitos de diferença de Potencial (V), Corrente (I) e Resistência (R) e suas unidades; (Apostila 1) 11 - usar a equação V = R I para calcular uma das grandezas, quando as outras duas são dadas; (Apostila 1) 12 - usar a equação V = R I em um circuito de uma única malha; (Apostila 1) 13 - usar a Lei de Joule para relacionar a potência dissipada em um resistor com a Diferença de Potencial aplicada e com a corrente fluindo pelo mesmo; (Apostila 1) 14 - determinar o valor da Resistência de um resistor mediante a associação de suas cores de código com as cores de uma tabela de código fornecida; (Apostila 1) 15 - calcular o valor da Resistência Equivalente quando vários resistores são associados em série e em paralelo; (Apostila 1) 16 - definir formalmente a relação entre Resistência, Resistividade, Comprimento e Área de Seção Reta de um resistor; (Apostila 1) 17 - associar o valor de uma corrente elétrica com a necessidade de um diâmetro mínimo para o condutor elétrico que a transporta; (Apostila 1) 18 - descrever o papel de um Fusível em um circuito elétrico; (Apostila 2) 19 - descrever um procedimento simples de medida de resistência com o uso de Ohmímetro; (Apostila 2) 20 - descrever com palavras ou figuras o uso de um Amperímetro para a determinação da corrente elétrica em um circuito simples; (Apostila 2)

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(Apostila 4) 5 21 - descrever com palavras ou figuras o uso do Voltímetro na determinação da diferença de potencial entre pontos de um circuito simples; (Apostila 2) 22 - descrever um Capacitor; (Apostila 2) 23 - descrever o processo de Carga e Descarga de um Capacitor; (Apostila 2) 24 - descrever experimentos simples no qual se pode observar a ação de uma força magnética; (Apostila 2) 25 - descrever experimentos simples no qual se pode observar a visualização do conceito de linha de campo magnético; (Apostila 2) 26 - descrever as linhas do Campo Magnético de um ímã da Terra, e de um Solenóide; (Apostila 2) 27 - descrever o funcionamento de um eletroímã simples e de seu uso em um relé; (Apostila 2) 28 - descrever o fenômeno da Indução Magnética em um solenóide; (Apostila 2) 29 - descrever a ação de uma bobina em um circuito de corrente continua; (Apostila 2) 30 - definir o conceito de Auto-indução; (Apostila 2) 31 - descrever o funcionamento de um Transformador; (Apostila 3) 32 - estabelecer a diferença entre corrente contínua e corrente alternada; (Apostila 3) 33 - definir os conceitos de Corrente Efetiva e Tensão Efetiva e relaciona-los com Corrente de Pico e Tensão de Pico; (Apostila 3) 34 - desenhar o circuito de uma Fonte de corrente continua, usando diagrama de blocos, no qual conste os seguintes elementos: transformador, ponte de retificação de diodos, capacitor de filtragem e regulador de tensão e descrever o papel de cada um destes elementos; (Apostila 3) 35 - descrever o funcionamento de uma válvula diodo; (Apostila 3) 36 - descrever o funcionamento de uma válvula tríodo; (Apostila 3) 37 - descrever microscopicamente a corrente gerada em um semicondutor sujeito a uma tensão; (Apostila 3) 38 - descrever o funcionamento de um diodo semicondutor em um circuito; (Apostila 3) 39 - descrever o funcionamento de um transistor no papel de uma Resistência de controle da corrente; (Apostila 4) 40 - descrever o funcionamento de um transistor em um circuito simples de amplificação de sinal; (Apostila4) 41 - definir o conceito de modulação de uma onda; (Apostila 4) 42 - descrever a Modulação por Amplitude (AM) e a Modulação por Freqüência (FM) de uma onda; 43 - estabelecer a diferença conceitual entre modulação de Dupla Faixa Lateral (DSB) e de Faixa Lateral Simples (SSB); (Apostila 4) 44 - estabelecer a diferença entre linha de transmissão balanceada e linha de transmissão desbalanceada; (Apostila 4) 45 - descrever o funcionamento de uma antena; (Apostila 4) 46 - descrever o funcionamento e principais características de uma antena dipolo e de uma antena vertical de 1/4 de onda; (Apostila 4) 47 – calcular as dimensões de uma antena dipolo de fio para uma freqüência determinada quando se conhece o fator de velocidade para o fio; (Apostila 4) 48 - identificar o tipo de polarização para vários tipos de antenas mais usadas; (Apostila 4) 49 - definir o conceito de Relação de Onda Estacionária em uma linha de transmissão; (Apostila 4) 50 - descrever as camadas da Ionosfera responsáveis pela reflexão dos sinais de rádio; (Apostila 4)

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(Apostila 4) 7 39 - descrever o funcionamento de um transistor no papel de uma Resistência de controle da corrente História do Transistor O primeiro projeto surgiu em 16 de Dezembro de 47, onde era usado um pequeno bloco de germânio (que na época era junto com o silício o semicondutor mais pesquisado) e três filamentos de ouro. Um filamento era o polo positivo, o outro o polo negativo, enquanto o terceiro tinha a função de controle. Tendo apenas uma carga elétrica no polo positivo, nada acontecia, o germânio atuava como um isolante, bloqueando a corrente. Porém, quando uma certa tensão elétrica era aplicada usando o filamento de controle, uma fenômeno acontecia e a carga elétrica passava a fluir para o polo negativo. Haviam criado um dispositivo que substituía a válvula, sem possuir partes móveis, gastando uma fração da eletricidade gasta por uma e, ao mesmo tempo, muito mais rápido. Este primeiro transístor era relativamente grande, mas não demorou muito para que este modelo inicial fosse aperfeiçoado. Durante a década de 50, o transístor foi gradualmente dominando a indústria, substituindo rapidamente as problemáticas válvulas. Os modelos foram diminuindo de tamanho, caindo de preço e tornando-se mais rápidos. Alguns transístores da época podiam operar a até 100 MHz. Os primeiros transístores de junção comerciais foram produzidos partir de 1960 pela Crystalonics. A idéia do uso do silício para construir transístores é que adicionando certas substâncias em pequenas quantidades é possível alterar as propriedades elétricas do silício. As primeiras experiências usavam fósforo e boro, que transformavam o silício em condutor por cargas negativas ou condutor por cargas positivas, dependendo de qual dos dois materiais fosse usado. Estas substâncias adicionadas ao silício são chamadas de impurezas, e o silício “contaminado” por elas é chamado de silício dopado. O funcionamento de um transístor é bastante simples, quase elementar. É como naquele velho ditado “as melhores invenções são as mais simples”. As válvulas eram muito mais complexas que os transístores e assim foram rapidamente substituídas por eles. Um transístor é composto basicamente de três filamentos, chamados de base, emissor e coletor. O emissor é o polo positivo, o coletor o polo negativo, enquanto a base é quem controla o estado do transístor, que como vimos, pode estar ligado ou desligado. Quando o transístor está desligado, não existe carga elétrica na base, por isso, não existe corrente elétrica entre o emissor e o coletor (temos então um bit 0). Quanto é aplicada uma certa tensão na base, o circuito é fechado e é estabelecida a corrente entre o emissor e o receptor (um bit 1). Outro grande salto veio quando os fabricantes deram-se conta que era possível construir vários transístores sobre o mesmo waffer de silício. Havia surgido então o circuito integrado, vários transístores dentro do mesmo encapsulamento. Não demorou muito para surgirem os primeiros microchips. Atualmente, os processadores contém milhões de transistores.

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(Apostila 4) 8 Um Pentium 4 possui 42 milhões, um Athlon Thunderbird possui 37 milhões e assim por diante. Apesar disso, tudo o que é processado baseia-se nestes dois estados: 1 e 0. Existe um segundo tipo de transistor, que ainda é razoavelmente usado em situações onde é necessário lidar com uma grande tensão elétrica, que tem a mesma função, mas é composto de um bloco de germânio ao invés de silício. O germânio também é um material semicondutor e foi a base dos primeiros transistores. Nos esquemas eletrônicos, que são os "mapas" de como um circuito eletrônico é desenhado, os transistores são representados pelos símbolos das figuras ao lado. Circuito com um transistor Resistência de controle da corrente O transistor é um componente eletrônico que transforma uma corrente de pequena intensidade numa corrente de grande intensidade. Também pode ser utilizado como amplificador e interruptor da corrente elétrica. O processo de transferência de resistência, no caso de um circuito analógico, significa que a impedância característica do componente varia para cima ou para baixo da polarização preestabelecida. Graças à esta função, a corrente elétrica que passa entre colector e emissor do transistor varia dentro de determinados parâmetros preestabelecidos pelo projetista do circuito eletrônico. Esta variação é feita através da variação de tensão num dos terminais chamado base, que conseqüentemente ocasiona o processo de amplificação de sinal.

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(Apostila 4) 10 40 - descrever o funcionamento de um transistor em um circuito simples de amplificação de sinal Na figura abaixoo fluxo real de portadores é indicado por setas no interior do componente, ao passo que a convenção de corrente elétrica é mostrada pelas setas externas. Os portadores de corrente, elétrons e lacunas, também são indicados no corpo do dispositivo. Transistor polarizado para operar como amplificador. Representação dos principais fluxos de corrente elétrica. Em função da polarização direta de J1, surge uma corrente de elétrons ( In ) e de lacunas ( Ip ). Pode-se dizer que o emissor injeta (ou emite) In , enquanto a base é responsável por Ip. Por construção, a base é feita muito estreita, o que torna a junção J1 muito mais próxima de J2 que do terminal da base. Desta forma, a maior parte dos portadores injetados atinge o limiar da região de depleção de J2. A polaridade VCB é normalmente superior a VBE o que, adicionalmente, favorece o rápido TRANSPORTE dos elétrons provenientes do emissor para o coletor. Produz-se, então, uma corrente de coletor que é praticamente igual a In , permanecendo a corrente de base igual a Ip. Dessa discussão, fica evidente que a corrente total (terminal) de emissor é, na verdade, a soma de In com Ip.

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(Apostila 4) 11 Devido à alta concentração de elétrons no emissor (dopagem elevada) e à fraca concentração de lacunas na base, In é muito maior que Ip. Devido a este comportamento, iC pode ser de 100 a 1000 vezes maior que iB , sendo este fator de amplificação denominado β F (beta direto - forward ). A descrição de funcionamento do transitor nesta seção é bastante simplificada. Foram desprezadas as correntes de deriva devido aos portadores minoritários, bem como as relativas à recombinação de elétrons do emissor com lacunas na base. Porém, tais efeitos são relativamente muito menos proeminentes que os fenômenos aqui relatados, sendo comum desprezá-los para um primeiro entendimento do comportamento do dispositivo. O funcionamento Primeiro, vamos colocar uma bateria entre o emissor e a base. Para fazer uma polarização direta, ligamos o terminal negativo (fluxo de elétrons) da bateria ao emissor (porção N - excesso de elétrons) e o terminal positivo (fluxo de lacunas) à base (porção P - excesso de lacunas). Desta forma, a região N, com excesso de elétrons, recebe ainda mais elétrons, e a porção P recebe ainda mais lacunas. Como vimos no caso do diodo, a polarização direta faz com que a porção emissor-base se comporte exatamente como um condutor. Ao mesmo tempo, vamos polarizar inversamente o conjunto base-coletor. Para isso, conectamos o terminal positivo (fluxo de lacunas) da bateria ao coletor (porção N - excesso de elétrons) e o terminal negativo (fluxo de elétrons) à base (porção P - excesso de lacunas). Desta forma, os elétrons do coletor serão atraídos pelas lacunas do pólo positivo da bateria e as lacunas da base serão completadas pelos elétrons do pólo negativo. Como também vimos no caso do diodo, essa polarização inversa faz com que a porção base-coletor não conduza corrente. Mas agora veja a parte mais importante: dissemos que iríamos fazer as duas polarizações anteriores simultaneamente. Veja então o interessante efeito que obtemos:

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(Apostila 4) 13 41 - definir o conceito de modulação de uma onda Para realizar a transmissão de informações, sinais sonoros ou imagens por rádio ou televisão, é necessário realizar algum tipo de modulação em ondas eletromagnéticas. De modo geral, os sinais não podem ser transmitidos diretamente ao espaço sob a forma de ondas eletromagnéticas e manter suas características e sua forma original. Para isso, é necessário um veículo portador de transmissão. Esse veículo deve satisfazer determinadas exigências a fim de que o sinal de informação por ele transportado possa cobrir a distância prevista. O veículo ou o meio de transmissão nada mais é do que um sinal permanente de freqüência mais elevada, que recebe o nome de portadora. O procedimento pelo qual o sinal é associado à portadora denomina-se modulação. Há vários tipos de modulação possíveis, mas entre os tipos de modulação analógica mais utilizados estão as modulações em amplitude (AM) ou em freqüência (FM). Em ambos os casos uma onda de alta freqüência (vários kHz ou MHz) é utilizada como onda portadora do sinal. Em AM - Amplitude Modulada, para que a informação seja transmitida, uma onda de freqüência mais baixa, correspondente ao som ou à codificação da imagem a ser transmitida, deve ser usada para fazer variar a amplitude da onda portadora. Este processo é chamado de modulação. A onda utilizada para realizar a modulação do sinal é a onda modulante e o resultado da modulação é uma onda de freqüência igual à da portadora, em que a amplitude varia ao longo do tempo, com a mesma freqüência e forma de onda que a onda modulante. É a essa variação que chamamos envoltória. No receptor de rádio ou TV, a envoltória é separada da portadora através da demodulação do sinal. Isso reconstitui as informações originais, permitindo que o som seja ouvido e a imagem seja formada na tela. Para facilitar a transmissão do sinal através dos meios físicos, e adequar as frequências aos sistemas de comunicação, se utiliza a chamada onda portadora, em cima da qual viaja o sinal a ser transmitido. A onda portadora é um sinal senoidal caraterizado por três variáveis: Amplitude, Frequência e Fase. Por definição este sinal existe ao longo de todo o tempo, ou seja com "t" variando de menos infinito a mais infinito. A equação de uma onda portadora é dada por: F = A sen ( W t + O ) F, é a amplitude instantânea da onda para o instante t. A, é a amplitude máxima da onda. W, é a frequência angular da portadora W = 2PIf (onde f é a frequência da onda em Hertz). O, é a fase da onda portadora.

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(Apostila 4) 14 As três caraterísticas observadas ao início, podem ser variadas em função do sinal modulante e do tipo de modulação que está sendo utilizado. Há dois tipos comuns de modulação empregados para as transmissões de rádio e televisão: a Modulação de Amplitude e a Modulação de Freqüência. 42 - descrever a Modulação por Amplitude (AM) e a Modulação por Freqüência (FM) de uma onda Modulação por Amplitude (AM) A Modulação de Amplitude, indicada com a sigla AM (do inglês Amplitude Modulation), consiste em sobrepor, por meio dos circuitos chamados moduladores, o sinal de informação à portadora, de tal modo que a amplitude da portadora varie constantemente em função das características do sinal modulante. As transmissões em AM são empregadas para a radiotransmissão nas faixas de freqüência conhecidas como Ondas Longas (OL), Ondas Médias (OM) e Ondas Curtas (OC) até 30 MHz. Elas também são usadas para modular os sinais de vídeo em TV. A onda EM, dita "portadora", é MODULADA por outra onda de freqüência mais baixa, o "sinal", que pode ser de áudio ou de vídeo. Depois de modulada em amplitude a onda EM fica com a forma vista em baixo e leva a informação da onda moduladora da emissora para o receptor. No receptor, a eletrônica "extrai" o sinal AM modulado e transforma-o em vídeo ou áudio ou ambos. Essa forma de modulação ainda é usada nas emissoras de rádio mas não é propícia para transportar sinais de vídeo com boa qualidade. Para isso, são usados outros tipos de modulação. Quando se fala no microfone de um transmissor AM, o microfone converte a voz em tensão ( voltagem ) variada. Esta voltagem é amplificada e então usada para variar a potencia da saída do transmissor. A amplitude modulada adiciona potencia a portadora, com a quantidade adicionada sendo dependente da intensidade da voltagem de modulação.

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(Apostila 4) 16 43 - estabelecer a diferença conceitual entre modulação de Dupla Faixa Lateral (DSB) e de Faixa Lateral Simples (SSB) SSB Single Side Band Desde que tanta potência é gasta em AM, os engenheiros de radio vislumbraram um método para transmitir apenas uma banda lateral e colocar toda a potência do transmissor em enviar inteligência utilizável. Este método é conhecido como banda lateral única ( SSB - single side band ). Nos transmissores SSB, a portadora e uma banda lateral são removidas antes do sinal ser amplificado. Tanto a banda lateral superior ( USB ) como a banda lateral inferior ( LSB ) do sinal AM original podem ser transmitidos. SSB é um modo muito mais eficiente que o AM devido a toda potencia do transmissor ser direcionada em transmitir a mensagem. Um sinal SSB também ocupa em torno de apenas metade do espaço de freqüência de um sinal AM comparável. Entretanto, os transmissores e receptores SSB são mais complicados que aqueles destinados a AM. Na realidade, um sinal SSB não pode ser recebido de forma inteligível em um radio AM; o sinal SSB terá um som muito distorcido do tipo voz do "Pato Donald". Isto é porque a portadora do sinal AM de fato tem um papel maior na demodulaçào ( isto é, recuperar o áudio transmitido ) das bandas laterais do sinal AM. Para demodular com sucesso um sinal SSB, é necessário uma "portadora substituta". A portadora substituta pode ser suprida através do circuito BFO usado para receber sinais CW. Entretanto, isto significa que o sinal SSB deve ser cuidadosamente sintonizado para precisamente "bater" contra a portadora substituta do BFO. Para melhor performance, um receptor SSB requer sintonia mais precisa e estável que um receptor AM, e precisa ser sintonizado com mais cuidado que um receptor AM. Mesmo quando precisamente sintonizado, a qualidade de áudio de um sinal SSB é menor que a de um sinal AM. O SSB é usado principalmente por operadores de radio amadores, serviços militares, marítimos e aeronáuticos, e outras situações onde operadores habilidosos e equipamentos receptores de qualidade são comuns. Existem alguns poucos experimentos no uso de SSB para radio difusão nas ondas curtas, mas o AM continua sendo o modo preferido pelas emissoras devido a sua simplicidade. DSB – Dual Side Band Processo de modulação em amplitude que gera duas bandas laterais em torno da freqüência portadora. A informação está contida repetidamente em cada uma dessas bandas. A portadora não transmite nenhuma das características que definem a mensagem e mesmo assim consome a maior parte de energia da onda modulada. A largura de faixa necessária para a transmissão da informação é duas vezes a frequência do sinal modualnte, provocando um desperdício no espectro

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(Apostila 4) 17 A amplitude modulada resulta em três freqüências separadas sendo transmitidas : a freqüência da portadora original, uma banda lateral inferior ( LSB - lower side band ) abaixo da freqüência da portadora, e uma banda lateral superior ( USB - upper side band ) acima da freqüência da portadora. As bandas laterais são "imagens espelhadas" de cada uma e contem o mesma mensagem. Quando o sinal AM é recebido, estas freqüências são combinada para produzir os sons que ouvimos. Na figura ao lado, podemos visualizar os componentes do sinal modulado em relação à freqüência. Cada banda lateral ocupa o mesmo espaço de freqüência que a mais alta freqüência de áudio que está sendo transmitida. Se a mais alta freqüência de áudio que está sendo transmitida é de 5 kHz, então o espaço total de freqüência ocupado por um sinal AM será de 10 kHz ( a portadora ocupa espaço desprezível ). O AM tem a vantagem de ser fácil de ser produzido em um transmissor e os receptores AM são simples em projeto. Sua principal desvantagem é sua ineficiência. Aproximadamente dois terços da potencia de um sinal AM é concentrada na portadora, a qual não contem "inteligência". Um terço da potencia está dentro das bandas laterais, as quais contem a inteligência do sinal. Considerando que as bandas laterais contem a mesma inteligência, entretanto, uma é essencialmente "desperdiçada". Da potencia total de saída de um transmissor AM, apenas aproximadamente um sexto é realmente produtiva, saída utilizável! Outra desvantagem do AM inclui a relativamente larga quantidade de espaço de freqüência que o sinal AM ocupa e sua suscetibilidade à estática e outras formas de ruído elétrico. Afora isto, o AM é simples de sintonizar em receptores ordinários, e isto é o porque de ser utilizado em quase toda radio difusão de ondas curtas. COMPARAÇÃO AM DSB x AM SSB

• LARGURA DE FAIXA DO SINAL MODULADO Este fator traz dois pontos positivos para o SSB em relação ao DSB, pois como o primeiro ocupa uma faixa de 3 a 4 KHz e o DSB ocupa uma faixa de 10 KHz, observamos, a princípio, que na banda de freqüência ocupada por uma determinada quantidade de estações AM-DSB, teremos mais que o dobro de estações AM-SSB. O outro ponto positivo é devido ao fato de o ruído presente ao sinal ser proporcional à banda ocupada e, assim, o sistema AM-SSB tem presente em seu sinal modulado a metade do ruído presente no sinal AM-DSB.

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(Apostila 4) 19 Conforme a tecnologia evolui, o FSK foi usado para transmitir mensagens no código ASCII usados por computadores, isto permitiu o uso de caracteres caixa baixa e alta e símbolos especiais. A introdução de micro processadores tornou possível usar o FSK para enviar mensagens com capacidade de verificação e correção automática de erros. Isto é feito através da inclusão de códigos de verificação de erro nas mensagens e permitindo a estação receptora requisitar a retransmissão se uma mensagem ou os códigos de verificação de erro estiverem em conflito ( ou se o código não foi recebido ). Entre os modos mais comuns tais como o FSK estão o AMTOR ( amateur teleprinting over radio - tele impressão amadora através do radio ) e FEC ( forward error correction - correção adiantada de erro ). O FSK é o modo mais rápido de se enviar texto pelo radio, e os modos de correção de erro oferecem alta acuracidade e confiabilidade. O espaço de freqüência ocupado depende da quantidade de deslocamentos, mas um sinal típico de FSK ocupa menos que 1.5 kHz de espaço. A grande desvantagem do FSK é a necessidade de um mais elaborado equipamento de recepção. Terminais de recepção especial e adaptadores estão disponíveis para que você "veja" os modos FSK. Muitos deles trabalham em conjunto com os computadores pessoais. Modos Digitais Os modos digitais podem organizar informação em pacotes que contem campos de endereçamento, informação a respeito do protocolo que está sendo utilizado, código de detecção de erros, umas poucas centenas de bytes de dados, e bits para indicar onde cada pacote começa e termina. Ao invés de transmitir mensagens em fluxos contínuos, os modos de pacotes os quebram em pacotes. No terminal de recepção, os diferentes pacotes são reagrupados para formar a mensagem original. Se um pacote está perdido ou for recebido com erros, a estação receptora pode requisitar a retransmissão do pacote. Os pacotes podem ser recebidos fora de seqüência ou até de múltiplas fontes ( tais como de diferentes estações retransmissoras ) e continuarão a ser agrupadas dentro da mensagem original pela estação receptora. Enquanto os modos de pacotes tem sido usados principalmente para enviar texto, qualquer informação que pode ser convertida em formato digital - som, gráficos, vídeo etc - pode ser transmitida por modos digitais. Outra vantagem dos modos de pacotes é que os pacotes podem ser endereçados a estações especificas no campo de endereço de cada pacote. Outras estações irão ignorar os pacotes não endereçados a elas. A grande desvantagem dos modos pacotes é a complexidade do sistemas necessário para recepção e transmissão. O espaço de freqüência ocupado é diretamente proporcional a velocidade a qual as mensagens são transmitidas, e os modos de radio digital são muito lentos comparados a seus equivalentes na Internet. A mais lenta conexão através da Internet é de 14.400 baud ( 14.4 K ), enquanto a taxa máxima na pratica do modo digital é de 9600 baud ( 9.6 K ). Em freqüências abaixo de 30 MHz, é ainda mais baixa; velocidade são geralmente restritas a apenas 300 bauds ( 0.3 K ). Como resultado, os modos digitais através de radio entregam performance muito menor que seu potencial. Adaptadores especiais de recepção para os modos pacotes estão disponíveis, e esta usualmente trabalham em conjunto com computadores pessoais. A maioria oferece capacidade de recepção de FSK também.

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ELETRONICA E ELETRICIDADE

(Apostila 4) 20 44 - estabelecer a diferença entre linha de transmissão balanceada e linha de transmissão desbalanceada Linha de transmissão É um sistema usado para transmitir energia eletromagnética. Esta transmissão não é irradiada, é sim guiada de uma fonte geradora para uma carga consumidora, podendo ser uma guia de onda, um cabo coaxial ou fios paralelos ou torcidos. As equações de telegrafista determinam a propagação da energia elétrica ao longo da linha de transmissão. Para uma linha considerada sem perdas, as equações podem ser expressas como a figura ao lado: A linha de transmissão guia a energia até a carga, esta pode ser uma antena ou resistência pura. No primeiro caso a linha pode ou não ser balanceada, no segundo, não há necessidade de balanceamento, pois, a carga executa o trabalho de consumidor final de energia e não de irradiador. Portanto, no caso do uso em radiofreqüência, a linha de transmissão pode servir em dois sentidos, tanto para guiar a energia eletromagnética que vai ser emitida pela antena em forma de sinais eletromagnéticos, quanto para guiar a energia absorvida pela antena. A Antena pode ser considerada como um gerador, onde a energia após ser guiada pela linha de transmissão, vai ao "RCVR" ou receptor de ondas eletromagnéticas (um radioreceptor, por exemplo, que neste caso pode ser considerado como uma carga consumidora). Linha de transmissão balanceada A linha de transmissão balanceada é um meio cujas correntes são simétricas com respeito ao terra, então toda corrente flui através da linha de transmissão e a carga, e nenhuma através do terra. Note que o balanço da linha depende da corrente através da linha, não da voltagem através da linha. Um circuito eletrico é balanceado quando os seus dois condutores (ida e retorno) ou terminais, tem potencial (tensão) simétricos ( Vb e Vb' na figura acima) em relação ao "terra", ou seja, cada terminal tem instantaneamente o mesmo potencial do outro, em relação ao "terra", e com sinal trocado. Por exemplo, se num determinado instante um terminal tem + 10 V em relação ao "terra", o outro terá - 10 V. A tensão que interessa mesmo é a diferença entre Vb e Vb', chamada tensão diferencial Vd. A média entre Vb e Vb' deve ser zero e é chamada de tensão em modo comum.