Análise comparativa de osciladores senoidais com sensor a onda acústica de superfície na malha de realimentação.

• Autor(a) principal: SILVA, Henrique Dantas.
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
• Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/29451
• topic: Engenharia elétrica; Análise comparativa; Método de Montecarlo; Osciladores senoidais; Sensor a onda acústica de superfície; Electrical engineering; Comparative analysis; Method of Montecarlo; Sinusoidal oscillators; Acoustic método de Monte Carlo; Ingeniería eléctrica; Osciladores sinusoidales; Engenharia Elétrica

Sensores a onda acústica de superfície podem ser utilizados na malha de realimentação de osciladores senoidais para impor a frequência de oscilação. A variação da frequência de oscilação, como também da amplitude, indica que existe uma amostra de líquido ou gás em contato com esse sensor. Além disso, existem diferentes topologias de osciladores senoidais que podem ser utilizadas com o sensor a onda acústica de superfície. Portanto, faz­se necessário uma análise comparativa para a determinação do oscilador com melhor desempenho a ser utilizado com o sensor. Para a obtenção dos resultados foi escolhido um modelo de sensor a onda acústica de superfície baseado no cristal piezoelétrico com frequência de ressonância de 117 MHz e três topologias de osciladores senoidais: Pierce, Colpitts e Clapp. Os osciladores foram simulados com o modelo de sensor na malha de realimentação pelo método de Montecarlo. A simulação foi realizada em dois passos: variou­se cada componente individualmente em +/­ 20% com 250 iterações e variou­se todos os componentes simultaneamente em +/­ 20% com 1000 iterações. As variáveis analisadas das simulações foram a amplitude, a frequência de oscilação e um novo parâmetro que indica o percentual de vezes em que há oscilação, denominado nesse trabalho como robustez. Como resultados, verificou­se que todos os três osciladores geram oscilações na tensão de saída, possibilitando seu uso com o sensor. Além disso, verificou­se que o oscilador Clapp possui uma robustez de 84,5%, enquanto os osciladores Colpitts e Pierce possuem robustez de 56,3% e 49,9%, respectivamente. No entanto, as variações de frequência do oscilador Pierce com a variação dos componentes do modelo do sensor foram de 10%, enquanto que nos osciladores Colpitts e Clapp, a variação foi de 0,1%. Logo, de acordo com os resultados apresentados nesse trabalho, o oscilador Clapp é o melhor para ser utilizado em conjunto com o modelo de sensor a onda acústica de superfície para a frequência de 117 MHz se o critério de decisão for a robustez, já se o critério for a sensibilidade, o oscilador Pierce é o mais indicado para ser utilizado com o modelo do sensor na malha de realimentação.