Experimentos de Eletrônica Analógica
Método para documentar preparação, simulação, bancada, incertezas e conclusões dos experimentos.
Esta seção transforma cada atividade de laboratório em uma unidade de estudo reproduzível. O objetivo não é arquivar apenas o relatório final: é preservar as hipóteses, decisões, medições e diferenças entre teoria e realidade.
O ciclo de um experimento
1. Entender o problema
- reescrever o objetivo em palavras próprias;
- identificar dados, incógnitas e restrições;
- redesenhar o circuito com nós e polaridades legíveis;
- registrar ambiguidades antes de calcular.
2. Preparar a teoria
- declarar os modelos adotados;
- separar análise DC e análise de sinal;
- deduzir as equações usadas no projeto;
- verificar unidades, região de operação e potência;
- converter valores ideais em componentes disponíveis.
3. Simular
- usar o mesmo circuito e valores que serão montados;
- registrar versão/modelo dos componentes;
- executar análises coerentes com as grandezas procuradas;
- comparar simulação com o valor recalculado, não apenas com o valor ideal;
- preservar imagens finais que expliquem o resultado.
4. Montar e medir
- conferir pinagem e valores com a alimentação desligada;
- limitar corrente das fontes antes de energizar;
- medir primeiro o ponto de operação sem sinal;
- aplicar sinais pequenos e aumentar amplitude gradualmente;
- anotar escala, frequência, carga, instrumento e ponto de referência.
5. Interpretar
- calcular erro com referência claramente indicada;
- distinguir tolerância, incerteza, aproximação e falha de montagem;
- explicar divergências com evidências;
- não substituir medições ausentes por valores simulados.
Quatro colunas que não devem ser misturadas
| Coluna | Significado |
|---|---|
| Teórico ideal | resultado das equações com valores calculados e hipóteses iniciais |
| Recalculado | resultado analítico usando componentes comerciais e parâmetros declarados |
| Simulado | resultado extraído do modelo computacional |
| Experimental | valor realmente medido na bancada |
Um resultado simulado não preenche a coluna experimental. Uma aproximação teórica também não deve ganhar casas decimais apenas porque uma calculadora as mostrou.
Erro relativo
Para uma referência não nula,
A referência deve aparecer no título ou na legenda da tabela. Para grandezas próximas de zero, erro relativo pode ser inadequado; erro absoluto e incerteza instrumental tornam-se mais informativos.
Registro mínimo de uma medição
- grandeza e unidade;
- ponto do circuito e referência da ponta de prova;
- instrumento, escala e modo de acoplamento;
- frequência e amplitude do gerador;
- carga conectada;
- valor e incerteza ou resolução;
- observações sobre ruído, oscilação, compressão ou aquecimento.
Template para novos experimentos
- Estado: planejado, simulado, bancada pendente ou concluído.
- Objetivos.
- Esquemático e lista de materiais.
- Hipóteses e modelos.
- Projeto e valores comerciais.
- Procedimento de simulação.
- Procedimento de bancada.
- Resultados em quatro colunas.
- Análise de erros e incertezas.
- Discussão.
- Conclusões.
- Perguntas para recuperação ativa.
- Referências.
Experimentos disponíveis
Experimento 01 — Amplificador diferencial BJT
Projeto de um par diferencial com BC547, ganho diferencial especificado, polarização por fontes simétricas, validação ngspice, casamento dos transistores e roteiro de bancada.
Estado: teoria e simulação concluídas; medições de bancada pendentes.
Os próximos experimentos devem reutilizar este contrato e ampliar a seção sem alterar retrospectivamente resultados já medidos.