Fabricação de um protótipo de gerador de arco elétrico sonoro de alta tensão utilizando multivibrador astável e modulação ASK
| dc.contributor.advisor1 | CRUZ, André Felipe Souza da | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/8342943140907725 | |
| dc.contributor.advisor1ORCID | https://orcid.org/0000-0003-0860-3167 | |
| dc.creator | PEREIRA, Lucas Ferreira | |
| dc.date.accessioned | 2025-09-25T15:43:32Z | |
| dc.date.available | 2025-09-25T15:43:32Z | |
| dc.date.issued | 2025-09-02 | |
| dc.description.abstract | This work presents the development, construction, and characterization of a high-voltage generator prototype using Amplitude Shift Keying (ASK) modulation. The system comprises three main blocks: an astable multivibrator oscillator for generating the 15 kHz carrier, a Flyback transformer for voltage step-up, and an Arduino microcontroller responsible for generating the digital modulation signal. The circuit enables the reproduction of specific sound frequencies through the electric arc, implementing the plasma-acoustic transduction technique. Experimental measurements were carried out using a digital oscilloscope for temporal and spectral analysis of the generated signals, as well as dielectric breakdown experiments to estimate the output voltage of the Flyback transformer, reaching approximately 22.4 kV. The prototype demonstrated proper operation, operational safety, and fidelity in carrier modulation. The results highlight the integrated application of knowledge in electronics, programming, and high-voltage techniques, demonstrating the skills developed throughout the electrical engineering program and consolidated in this capstone project, which may be expanded in future works with more advanced modulation techniques and controlled high-voltage signal amplification. | |
| dc.description.resumo | Este trabalho apresenta o desenvolvimento, construção e caracterização de um protótipo de gerador de alta tensão com modulação em amplitude por chaveamento digital (Amplitude Shift Keying — ASK). O sistema integra três blocos principais: um oscilador multivibrador astável para geração da portadora de 15 kHz, um transformador Flyback para a elevação da tensão, e um microcontrolador Arduino responsável pela geração do sinal de modulação digital. O circuito permite a reprodução de frequências sonoras específicas através do arco voltaico, caracterizando a técnica de transdução plasma-acústica. Foram realizadas medições experimentais utilizando um osciloscópio digital para análise temporal e espectral dos sinais gerados, bem como experimentos de ruptura dielétrica para estimativa da tensão de saída do transformador Flyback, obtendo-se aproximadamente 22,4 kV. O protótipo demonstrou funcionamento adequado, segurança operacional e fidelidade na modulação da portadora. Os resultados obtidos evidenciam a aplicação integrada de conhecimentos em eletrônica, programação e técnicas de alta tensão, demonstrando as competências desenvolvidas ao longo da formação em engenharia elétrica e consolidadas neste trabalho de conclusão de curso, podendo ser expandido em trabalhos futuros com técnicas de modulação mais avançadas e amplificação de sinais de alta tensão controlada. | |
| dc.identifier.citation | PEREIRA, Lucas Ferreira. Fabricação de um protótipo de gerador de arco elétrico sonoro de alta tensão utilizando multivibrador astável e modulação ASK. Orientador: André Felipe Souza da Cruz. 2025. 47 f. Trabalho de Curso (Bacharelado em Engenharia Elétrica) – Faculdade de Engenharia Elétrica, Campus Universitário de Tucuruí, Universidade Federal do Pará, Tucuruí, 2025. Disponível em: https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/8613. Acesso em:. | |
| dc.identifier.uri | https://bdm.ufpa.br/handle/prefix/8613 | |
| dc.rights | Acesso Aberto | pt_BR |
| dc.rights.license | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ | |
| dc.source.uri | Disponível na internet via Sagitta | pt_BR |
| dc.subject | Alta tensão | |
| dc.subject | Modulação ASK | |
| dc.subject | Flyback | |
| dc.subject | Transdução plasma-acústica | |
| dc.subject | High voltage | |
| dc.subject | ASK modulation | |
| dc.subject | Plasma–acoustic transduction | |
| dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA ELETRICA::CIRCUITOS ELETRICOS, MAGNETICOS E ELETRONICOS::CIRCUITOS ELETRONICOS | |
| dc.title | Fabricação de um protótipo de gerador de arco elétrico sonoro de alta tensão utilizando multivibrador astável e modulação ASK | |
| dc.type | Trabalho de Curso - Graduação - Monografia | pt_BR |