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http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37117| Title: | Análise de desempenho de um oscilador colpitts com um sensor capacitivo na malha seletiva em frequência. |
| Other Titles: | Performance analysis of a colpitts oscillator with a capacitive sensor in the frequency selective loop. Análisis del desempeño de un oscilador Colpitts con un sensor capacitivo en el bucle selectivo de frecuencia. |
| ???metadata.dc.creator???: | SOUSA NETO, Raimundo Valadares de. |
| ???metadata.dc.contributor.advisor1???: | ARAÚJO, Jalberth Fernandes de. |
| Keywords: | Oscilador;Colpitts;Sensor;Capacitivo;Desempenho;Oscillator;Capacitive;Performance;Colpits;Actuación |
| Issue Date: | 2024 |
| Publisher: | Universidade Federal de Campina Grande |
| Citation: | SOUSA NETO, Raimundo Valadares de. Análise de desempenho de um oscilador colpitts com um sensor capacitivo na malha seletiva em frequência. 2024. 46 fl. Monografia (Bacharelado em Engenharia Elétrica) - Universidade Federal de Campina Grande, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37117 |
| ???metadata.dc.description.resumo???: | 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. |
| Abstract: | This work presents the architecture and performance analysis of a Colpitts of a Colpitts oscillator with a capacitive sensor in its frequency-selective loop mesh. The components of the sinusoidal oscillator were selected for a for an oscillation frequency of 50 MHz and the capacitive sensor with planar geometry with an interdigitated transducer. The oscillator's performance was verified, simulations using the LTSpice software. The parameters analyzed were the amplitude and frequency of the oscillator's output signal. oscillator output signal in order to verify changes in these two parameters due to change in the sensor's capacitance when performing a detection. In the simulations the capacitive sensor was simulated as a simple capacitor with a reference capacitance of reference capacitance of 6 pF for the permittivity of air and 121 pF for the permittivity of water. permittivity of water, these values were obtained by analyzing the 𝑆11 parameters verified with the aid of a vector network analyzer. After verified that the circuit worked in the simulations, the next step was to physically physically build the oscillator on a printed circuit board and analyze its performance. The first step was to analyze the oscillator before adding the sensor to its frequency-selective loop. The second step was to see the changes in the oscillator's amplitude and frequency after adding the sensor, and finally to analyze its parameters after submerging the sensor completely in water. Analyzing the results obtained showed a considerable variation in both amplitude and frequency in the oscillator's output signal when comparing the oscillator working without the sensor with the oscillator working with the sensor, both for the sensor in the open air and for the sensor submerged in water. These variations in both frequency and amplitude occur as the capacitance of the sensor changes, showing that the oscillator performs well when acting in conjunction with the capacitive sensor and can be used as an alternative method to the vector network analyzer. |
| ???metadata.dc.description.resumen???: | Este trabajo presenta el análisis de desempeño de un oscilador Colpitts con un sensor capacitivo en su bucle selectivo de frecuencia. Los componentes del oscilador sinusoidal fueron seleccionados para una frecuencia de oscilación de 50 MHz y el sensor capacitivo con geometría plana con un transductor interdigitado. El rendimiento del oscilador se verificó inicialmente mediante simulaciones utilizando el software LTSpice. Los parámetros analizados fueron la amplitud y frecuencia de la señal de salida del oscilador con el fin de verificar cambios en estos dos parámetros, debido al cambio en la capacitancia del sensor al realizar una detección. En las simulaciones, el sensor capacitivo se simuló como un capacitor simple tomando como capacitancia de referencia 6 pF para la permitividad del aire y 121 pF para la permitividad del agua. Estos valores se obtuvieron mediante el análisis de los parámetros 𝑆11 verificados con la ayuda de un analizador de redes vectoriales. Luego de verificar el funcionamiento del circuito en las simulaciones, el siguiente paso fue construir físicamente el oscilador en una placa de circuito impreso y analizar su desempeño. El primer paso fue analizar el oscilador antes de agregar el sensor a su bucle selectivo de frecuencia. El segundo paso fue observar los cambios en la amplitud y frecuencia del oscilador después de agregar el sensor, y finalmente analizar sus parámetros luego de sumergir el sensor completamente en agua. Al analizar los resultados obtenidos se encontró una variación considerable, tanto en amplitud como en frecuencia, en la señal de salida del oscilador al comparar el oscilador actuando sin sensor con el oscilador actuando con sensor, así como para el sensor exterior y con el. Sensor sumergido en agua. Estas variaciones tanto en frecuencia como en amplitud ocurren a medida que cambia la capacitancia del sensor, lo que demuestra que el oscilador presenta un buen desempeño cuando actúa en conjunto con el sensor capacitivo y puede usarse como un método alternativo al analizador vectorial de redes. |
| Keywords: | Oscilador Colpitts Sensor Capacitivo Desempenho Oscillator Capacitive Performance Colpits Actuación |
| ???metadata.dc.subject.cnpq???: | Engenharia Elétrica |
| URI: | http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/37117 |
| Appears in Collections: | Curso de Bacharelado em Engenharia Elétrica - CEEI - Monografias |
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