Análise de desempenho de um oscilador colpitts com um sensor capacitivo na malha seletiva em frequência.

• Autor(a) principal: SOUSA NETO, Raimundo Valadares de.
• Data de Publicação: 2024
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• 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/37117
• topic: Oscilador; Colpitts; Sensor; Capacitivo; Desempenho; Oscillator; Capacitive; Performance; Colpits; Actuación; Engenharia Elétrica

Neste trabalho é apresentada a análise de desempenho de um oscilador Colpitts com um sensor capacitivo na sua malha seletiva em frequência. Os componentes do oscilador senoidal foram selecionados para uma frequência de oscilação de 50 MHz e o sensor capacitivo com geometria planar com transdutor interdigitado. O desempenho do oscilador foi verificado, inicialmente, por meio de simulações utilizando o software LTSpice. Os parâmetros analisados foram a amplitude e a frequência do sinal de saída do oscilador de modo a constatar alterações nestes dois parâmetros, devido à alteração na capacitância do sensor ao realizar uma detecção. Nas simulações, o sensor capacitivo foi simulado como um capacitor simples tomando como capacitância de referência 6 pF para a permissividade do ar e 121 pF para a permissividade da água. Esses valores foram obtidos por meio da análise dos parâmetros 𝑆11 verificados com o auxílio de um analisador de rede vetorial. Após verificar o funcionamento do circuito nas simulações, o próximo passo foi construir fisicamente o oscilador em uma placa de circuito impresso e analisar seu desempenho. A primeira etapa foi a de análise do oscilador antes de adicionar o sensor na sua malha seletiva em frequência. O segundo passo foi constatar as alterações na amplitude e na frequência do oscilador após adicionar o sensor, e por fim analisar seus parâmetros após submergir o sensor totalmente em água. Ao analisar os resultados obtidos , constatou-se uma variação considerável, tanto na amplitude quanto na frequência, no sinal de saída do oscilador quando comparado o oscilador atuando sem o sensor com o oscilador atuando com o sensor, assim como para o sensor ao ar livre quanto com o sensor submerso em água. Essas variações tanto na frequência quanto na amplitude acontecem a medida em que a capacitância do sensor é alterada, mostra que o oscilador apresenta um bom desempenho quando atuando em conjunto com o sensor capacitivo e pode ser usado como um método alternativo ao analisador de rede vetorial.