1. Índice de todos os 33 links diretos de simulação
Os 33 circuitos dos kits abrem diretamente no simulador Falstad com um clique; o Li-Fi Comunicador abre no SimulIDE 1.1.0-SR2. Todos os ficheiros offline encontram-se disponíveis na secção Pacote Digital na página da Edição N.º 1.
Tabela 36 — Índice de links diretos dos kits: analógicos à esquerda, digitais à direita
Estrutura de pastas do Pacote Digital
Estrutura do ficheiro CIRCUITO+_N1_Pacote_Digital.zip
CIRCUITO+_N1_Pacote_Digital.zip
├── LEIA-ME.txt
├── klv_a01/ (10 .txt + README.md)
├── klv_a02/ (9 .txt + README.md)
├── klv_d01/ (6 .txt + README.md)
├── klv_d02/ (8 .txt + README.md)
└── projecto_capa_simulide/
├── lifi_comunicador.sim1
├── lifi_emissor.hex / .ino
├── lifi_receptor.hex / .ino
└── LEIA-ME.txt2. Glossário de Siglas e Termos Técnicos (A–X)
Usa a caixa de pesquisa abaixo para filtrar rapidamente qualquer componente, sigla ou conceito técnico desta edição:
AD633 — Multiplicador analógico de quatro quadrantes: W = (X₁ − X₂)(Y₁ − Y₂)/10 V + Z. Gera DSB-SC e faz a detecção coerente. (p. 4)
Alcance de captura — Gama de frequências em que um PLL solto se consegue prender ao sinal; é mais estreito do que o de seguimento. (p. 38)
Alcance de seguimento — Gama de frequências em que um PLL já preso continua a seguir o sinal; vai até aos limites do VCO. (p. 38)
AM — Modulação de amplitude: a amplitude da portadora segue a mensagem. (p. 3)
Amplificador de transimpedância (TIA) — Converte a corrente de um fotodíodo numa tensão; o ganho é uma resistência, em volts por ampere. (p. 6)
Amplificador operacional — Amplificador de ganho muito alto com duas entradas; com realimentação, faz amplificadores, filtros e seguidores. (p. 4)
Arduino — Placa de microcontrolador (ATmega328P no Uno) programada em C++; no Projecto de Capa gera e lê as tramas de texto. (p. 3)
ASK — Modulação por chaveamento de amplitude (Amplitude-Shift Keying): cada valor do bit tem uma amplitude da portadora. (p. 3)
Banda lateral — Conjunto das riscas de um lado da portadora no espectro de um sinal modulado. (p. 15)
BER — Taxa de erros de bit (Bit Error Rate): fracção dos bits recebidos com o valor errado. (p. 18)
Bessel, funções de — Jₖ(β): dão as amplitudes das riscas da FM a f₀ ± k fₘ. (p. 38)
BPSK — Modulação por chaveamento de fase binária (Binary Phase-Shift Keying): a portadora tem fase 0° para um bit e 180° para o outro. (p. 3)
BPW34 — Fotodíodo PIN de silício, rápido, com cerca de 70 pF; é o detector de luz do Li-Fi Comunicador. (p. 20)
CAG — Controlo automático de ganho: ajusta o ganho do receptor para que a saída quase não dependa da força do sinal. (p. 3)
Canal — Meio entre o emissor e o receptor (fio, ar, fibra, água ou luz), que atenua o sinal e lhe junta ruído. (p. 5)
Carson, regra de — Largura de banda da FM: B ≈ 2 (Δf + fₘ), onde cabe cerca de 98 % da potência. (p. 16)
CD4016B, CD4066B — Quatro interruptores analógicos CMOS comandados por tensão; o CD4066B tem menor resistência ligado. (p. 45)
CD4046B — PLL CMOS com VCO, limitador de entrada e dois comparadores de fase (PC1, porta OU exclusivo, e PC2). (p. 3)
Circuito sintonizado — Bobina e condensador em paralelo (tanque LC) que só deixa passar uma faixa estreita à volta da frequência de ressonância. (p. 16)
CMOS — Tecnologia de transístores complementares metal-óxido-semicondutor; entradas muito sensíveis à electricidade estática. (p. 40)
Comparador — Circuito que compara duas tensões e dá uma saída alta ou baixa; com histerese, não oscila perto do limiar. (p. 3)
Comparador de fase — Bloco do PLL cuja tensão média é proporcional ao desfasamento entre o sinal e o VCO. (p. 17)
Componente contínua (DC) — Valor médio de um sinal; um condensador em série tira-a. (p. 6)
Condensador de desacoplamento — Condensador de 100 nF junto aos pinos de alimentação de um integrado, que absorve os picos de corrente. (p. 34)
Corte diagonal — Distorção do detector de envolvente quando a constante de tempo é grande demais e a saída não acompanha a envolvente a descer. (p. 16)
Débito binário — Número de bits transmitidos por segundo, Rb, em bit/s; o inverso é a duração do bit, Tb. (p. 6)
Decibel (dB) — Unidade logarítmica de razões: 10 log das potências ou 20 log das tensões. (p. 9)
Desmodulação — Operação do receptor que recupera a mensagem a partir do sinal modulado. (p. 6)
Desvio de frequência — Δf: afastamento máximo da frequência instantânea da FM em relação à portadora; Δf = kf Vₘ. (p. 14)
Detecção coerente — Desmodulação que multiplica o sinal por uma cópia da portadora com a mesma fase e filtra o resultado; serve a DSB-SC e o BPSK. (p. 3)
Detector de envolvente — Díodo seguido de RC que segue os picos da portadora; desmodula AM e ASK. (p. 17)
DIP — Encapsulamento de circuito integrado com duas filas de pinos, a 2,54 mm, próprio para a placa de ensaio. (p. 59)
Driver — Andar que fornece a corrente que uma carga pede, como o transístor que acende o LED do emissor. (p. 4)
DSB-FC — AM de dupla banda lateral com portadora completa: a AM «normal», que se desmodula com um detector de envolvente. (p. 16)
DSB-SC — AM de dupla banda lateral com portadora suprimida: o produto da mensagem pela portadora; exige detecção coerente. (p. 16)
Electricidade estática — Carga acumulada no corpo ou na roupa; uma descarga pode furar as portas dos integrados CMOS. (p. 40)
Emissor — Conjunto de blocos que gera a portadora, a modula com a mensagem e a entrega ao canal. (p. 3)
Espectro — Representação de um sinal em função da frequência: a amplitude ou a potência de cada componente. (p. 5)
Factor de qualidade (Q) — Razão entre a frequência de ressonância e a largura de banda de um circuito sintonizado ou filtro. (p. 31)
Falstad — Simulador de circuitos gratuito que corre no navegador (CircuitJS); os kits abrem nele por um link. (p. 3)
FFT — Transformada rápida de Fourier (Fast Fourier Transform): cálculo do espectro de um sinal a partir das amostras. (p. 42)
Fibra óptica — Guia de luz de vidro ou de plástico; a luz fica presa no núcleo por reflexão total. (p. 7)
Filtro de malha — Filtro passa-baixo entre o comparador de fase e o VCO de um PLL; fixa a rapidez e a ondulação. (p. 17)
Filtro passa-baixo — Filtro que deixa passar as frequências abaixo do corte e atenua as de cima. (p. 17)
Filtro passa-banda — Filtro que deixa passar uma faixa de frequências e atenua as de cima e as de baixo. (p. 16)
FM — Modulação de frequência: a frequência instantânea da portadora segue a mensagem. (p. 3)
Folha de dados — Documento do fabricante com as características, os limites e as curvas de um componente. (p. 4)
Fotodíodo — Díodo que, inversamente polarizado, dá uma corrente proporcional à luz que recebe. (p. 3)
FSK — Modulação por chaveamento de frequência (Frequency-Shift Keying): cada valor do bit tem a sua frequência. (p. 3)
FSO — Comunicação óptica em espaço livre (Free-Space Optics): um feixe de luz liga dois pontos pelo ar. (p. 7)
Histerese — Diferença entre os limiares de subida e de descida de um comparador; impede que o ruído o faça oscilar. (p. 19)
IEEE — Instituto de Engenheiros Electricistas e Electrónicos, que publica as normas 802.11 (Wi-Fi, Li-Fi) e 802.15.7 (VLC). (p. 5)
Índice de modulação — Na AM, m = amplitude da mensagem / amplitude da portadora; na FM, β = Δf / fₘ. (p. 14)
Interruptor analógico — Interruptor electrónico que deixa passar uma tensão nos dois sentidos quando o controlo está alto. (p. 15)
ITU-T — Sector de Normalização das Telecomunicações da União Internacional das Telecomunicações. (p. 5)
IV — Infravermelho: radiação de comprimento de onda maior do que o da luz vermelha (acima de cerca de 780 nm). (p. 5)
KLV — Kit de Laboratório Virtual: circuito calculado, simulado no Falstad e pronto a montar na bancada. (p. 3)
Laser — Fonte de luz coerente e muito concentrada; nunca se olha para o feixe. (p. 7)
LCD — Ecrã de cristais líquidos (Liquid Crystal Display); no receptor do Projecto de Capa, 16 × 2 caracteres. (p. 19)
LED — Díodo emissor de luz (Light-Emitting Diode); a luz segue a corrente com uma resposta rápida. (p. 3)
Li-Fi — Rede de dados sem fios que usa a luz (Light Fidelity); normalizada na IEEE 802.11bb. (p. 3)
Limiar — Tensão de referência de um comparador, que separa o «0» do «1». (p. 8)
Lobo principal — Parte central do espectro de um sinal digital modulado, entre os dois primeiros nulos; largura 2/Tb. (p. 16)
Máximo absoluto — Valor da folha de dados que não se pode ultrapassar nem por instantes sem risco de estragar o componente. (p. 59)
Mensagem — Sinal com a informação a transmitir (voz, música ou bits); modula a portadora. (p. 3)
MFB — Filtro activo de realimentação múltipla (Multiple Feedback), com um amplificador operacional. (p. 45)
Modulação — Variação de um parâmetro da portadora (amplitude, frequência ou fase) ao ritmo da mensagem. (p. 3)
Modulador — Bloco do emissor que faz a modulação. (p. 3)
Monitor Série — Janela do ambiente Arduino que mostra e envia texto pela porta série. (p. 20)
NE555 — Temporizador integrado; em astável gera uma onda quadrada com frequência fixada por RA, RB e C. (p. 15)
OCC — Comunicação óptica por câmara (Optical Camera Communication): a câmara de um telemóvel lê a luz modulada. (p. 11)
OFDM — Multiplexagem por divisão ortogonal de frequência: os bits seguem em muitas subportadoras ao mesmo tempo. (p. 5)
Ondulação — Resto periódico de uma frequência indesejada sobre um sinal, como a da portadora à saída de um detector. (p. 16)
OOK — Modulação liga-desliga (On-Off Keying): ASK em que o «0» não tem portadora. (p. 6)
Osciloscópio — Instrumento que desenha a tensão em função do tempo; no modo FFT, mostra o espectro. (p. 3)
PC1 — Comparador de fase 1 do CD4046B, uma porta OU exclusivo; usado no KLV-A02. (p. 17)
PIN — Estrutura de fotodíodo com uma camada intrínseca entre P e N, que o torna rápido e sensível. (p. 6)
PLL — Malha de captura de fase (Phase-Locked Loop): obriga um VCO a seguir a frequência e a fase de um sinal; desmodula FM. (p. 3)
PM — Modulação de fase: a fase da portadora segue a mensagem. (p. 14)
Ponta diferencial — Ponta de osciloscópio que mede entre dois pontos sem os ligar à terra. (p. 60)
Portadora — Sinal sinusoidal ou quadrado, de frequência fp, que transporta a mensagem depois de modulado. (p. 3)
Previsto/Observado — Quadro de cada estudo que compara o valor calculado com o lido na captura e dá o desvio. (p. 25)
Pull-up — Resistência que liga uma saída em colector aberto ao positivo e lhe dá o nível alto. (p. 23)
Receptor — Conjunto de blocos que recebe o sinal do canal, o desmodula e entrega a mensagem. (p. 3)
Relação sinal-ruído (SNR) — Signal-to-Noise Ratio: potência do sinal a dividir pela do ruído, em geral em decibéis. (p. 18)
Risca — Componente de uma só frequência no espectro (a portadora ou uma banda lateral). (p. 16)
Ruído — Sinal aleatório que se junta ao sinal útil no canal e no receptor. (p. 3)
Seguidor de tensão — Amplificador operacional com ganho 1 que copia uma tensão sem carregar a fonte. (p. 21)
SimulIDE — Simulador gratuito de circuitos que corre os programas reais do Arduino; usado no Projecto de Capa. (p. 3)
Sobremodulação — AM com m > 1: a envolvente cruza o zero e o detector distorce a mensagem. (p. 14)
Trama — Grupo de bits de um carácter numa ligação série: bit de início, 8 bits de dados e bit de fim. (p. 20)
UART — Receptor-transmissor assíncrono universal: o bloco que envia e recebe as tramas da porta série. (p. 23)
UOWC — Comunicação óptica sem fios subaquática (Underwater Optical Wireless Communication), com luz azul-verde. (p. 10)
UV — Ultravioleta: radiação de comprimento de onda menor do que o da luz violeta (abaixo de cerca de 380 nm). (p. 5)
VCO — Oscilador controlado por tensão (Voltage-Controlled Oscillator): a frequência segue a tensão de controlo. (p. 14)
VLC — Comunicação por luz visível (Visible Light Communication): semáforos, candeeiros e faróis transmitem dados. (p. 11)
VREF — Tensão de referência a meio da alimentação (2,5 V ou 4,5 V), em torno da qual trabalham os amplificadores de alimentação simples. (p. 15)
Wi-Fi — Rede local sem fios por rádio, normalizada na IEEE 802.11. (p. 6)
XOR — Porta lógica OU exclusivo: saída alta quando as entradas são diferentes; é o PC1 do CD4046B. (p. 40)