lab eletronica exp1

Evandro D. C. Cotrim UNESP FEG

Laboratrio de Eletrnica

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unespLABORATRIO DE ELETRNICANome: Renan Sadao Kuroda Rodrigues Turma 443 Data: 17/04/11

UNIVERSIDADE ESTADUAL PAULISTA JLIO DE MESQUITA FILHO Campus de Guaratinguet

Nmero: 08150-1

Experimento n 1:

Circuitos com diodoObservao: Este roteiro para referncia foi elaborado tomando-se por base os guias de experimentos EB-111 e EB-141 do sistema EB-2000 (Degen). Os passos completos encontram-se nas pginas 1-2 a 3-6 do guia para o kit EB-111 e da pgina 1-2 a 1-8 do guia para o kit EB-141. As figuras mencionadas neste texto encontram-se nos respectivos guias de aulas prticas da Degen. 1. ObjetivosOs objetivos desta aula de laboratrio so: Medir a tenso e a corrente no diodo retificador quando este estiver polarizado diretamente e inversamente; Traar a curva caracterstica de um diodo retificador; Utilizar um osciloscpio para apresentar as formas de onda de entrada e de sada de um retificador de meia onda e de onda completa; Traar a curva caracterstica de um diodo zener; Verificar o funcionamento de um regulador a diodo zener;

2. IntroduoOs diodos semicondutores podem ser diretamente ou inversamente polarizados. O diodo ideal comporta-se como um curto-circuito quando diretamente polarizado, e como um circuito aberto quando inversamente polarizado. Os diodos reais apresentam valores de resistncia direta que dependem da tenso e da corrente DC no diodo. O diodo um dispositivo no-linear e suas caractersticas eltricas so apresentadas atravs de uma curva caracterstica V-I. Para converter-se a tenso alternada da rede de energia em tenso contnua, prpria para alimentar os circuitos eletrnicos presentes nos equipamentos, utilizam-se os circuitos retificadores, que empregam diodos para transformar a tenso alternada em contnua. Para que o valor da tenso retificada de sada seja constante, podem-se utilizar reguladores com diodo zener para que a tenso de sada seja estabilizada.

3. Procedimentos e Resultados Obtidos3.1. Caractersticas do diodo de juno Placa EB-111 1. Verifique, com auxlio do voltmetro, se as tenses de alimentao PS-1 e PS-2 apresentam tenso em seus bornes de sada;



2

2. Insira a placa de circuito impresso EB-111 no bastidor PU-2000; 3. Localize o circuito que contm o diodo D1 (canto superior esquerdo da placa de circuito impresso); 4. Conecte o canal 1 do osciloscpio ao circuito, conforme figura 1 (pgina 1-2), de modo a medir a tenso direta no diodo. Assegure-se que o canal do osciloscpio esteja configurado com acoplamento DC; 5. Conecte o ampermetro de modo a medir a corrente direta pelo diodo D1. ATENO CONEXO DO AMPERMETRO, QUE DEVER ESTAR EM SRIE COM O DIODO D1.

Figura 1: Esquema do circuito

6. Ajuste a fonte de alimentao PS-1 at obter uma tenso direta sobre o diodo de 0,1V; 7. Anote o valor da corrente direta no diodo, indicada pelo ampermetro. 8. Repita as medies para os demais valores de tenso direta em D1 listados na tabela abaixo: Vdireta(V) Idireta(mA) 0 0 0,1 0,0042 0,2 0,0050 0,3 0,0054 0,4 0,0142 0,45 0,0430 0,5 0,1475 0,55 0,8110 0,6 1,927 0,65 6,440 0,7 17,905

9. Trace um grfico com os valores obtidos, tendo a corrente direta Idireta (If) no eixo vertical e a tenso direta Vdireta (Vf) no eixo horizontal.

Curva do Diodo de Juno20 Corrente (mA) 15 10 5 0 0 0.2 0.4 Tenso (V) 0.6 0.8



3

10. A partir do grfico, calcule a resistncia dinmica do diodo nos seguintes pontos: Vf=0,5V e Vf=0,65V. Utilize a seguinte equao: Resist. Dinmica = dVf / dIf. Clculos: Para Vf=0,5V Re sist .Dinmica Para Vf=0,65V Re sist .Dinmica

0,51 0,49 1,0 0,15 0,13

0,7 0,6 6,26 .m 17,905 1,927

3.2. Polarizao reversa

1. Monte o circuito da figura 2; desconectando o osciloscpio do circuito da figura 1;

Figura 2: Circuito de Polarizao Reversa

ATENO CONEXO DO AMPERMETRO, QUE DEVER ESTAR EM SRIE COM O DIODO D1. 2. Ajuste a tenso PS-2 para zero, atravs do potencimetro existente no bastidor; 3. Mea a corrente no circuito para os valores de tenso definidos na tabela abaixo:

PS-2 (V) Iinversa (A)

0 0

-1 0,0030

-5 0,0031

-10 0,0032



4

3.3 O diodo como retificador

1. Localize, na placa de circuito impresso, o circuito da figura 1, que contm o diodo D2.

2. Conecte o gerador de sinais aos terminais de entrada (Vin); 3. Ajuste a sada do gerador de sinais para +4V de pico-a-pico, com freqncia de 200Hz e forma de onda senoidal. Ajuste o offset do gerador de sinais em 0V; 4. Conecte o canal 2 do osciloscpio de modo a medir Vin, e o canal 1 de modo a medir a tenso nos terminais da carga R3. Ambos os canais devero estar no modo de acoplamento DC; 5. Esboce as formas de onda da tenso de entrada e da tenso nos terminais da carga R3

6. Mea o valor da tenso de sada DC do retificador, sobre R3. Compare com o valor calculado. 7. Repita os procedimentos 3 a 5 para as ondas triangular e quadrada de 200Hz. Plote as formas de onda Vin e VR3. Compare os grficos obtidos.

3.4 Regulador a diodo zener

1. Localize o circuito da figura 1 que contm o diodo D3, na placa EB-111;



5

2. Conecte R6 fonte de tenso varivel PS-1, conforme indicado na figura acima; 3. Conecte o canal 1 do osciloscpio aos terminais de PS-1 e o canal 2 do osciloscpio ao diodo; 4. Ajuste PS-1 para obter tenses de entrada como mostrado na tabela abaixo. Inicie com Ventrada = 0V; Ventrada

0

1 1,0 01 0

2

3

4

5

6

7

8

9

10

(V) VZ (V) IZ (mA) 0 0 1,997 0,000 02 2,981 1,267. 10-4 3,848 1,013. 10-3 4,329 0,004 54 4,487 1,0087. 10-2 4,560 1,627. 10-2 4,602 2,265. 10-2 4,631 2,913. 10-2 4,655 3,563. 10-2

5. Mea a tenso VZ nos terminais de D3; 6. Registre os resultados na tabela acima; 7. Repita as medies para os demais valores e anote na tabela; 8. Calcule os valores de IZ e anote-os na tabela acima;

9. Trace a curva caracterstica IZ = f(VZ) do diodo zener (figura 3 pg. 3-3). 3.5 Regulao de carga 1. Ajuste a resistncia R = (RV2 + R7) para 800, com o auxlio do ohmmetro; 2. Desconecte o ohmmetro e faa a ligao entre D3 e R7 por meio de um jumper; 3. Com Ventrada = PS-1 = 5V, mea a tenso VZ nos terminais da carga e anote na tabela abaixo; Ventrada (V) VZ [R = 800] (V) VZ [R = 500] (V) VZ [R = 200] (V) VZ [R = 137] (V) Regulao (%) 5 4,012 3,755 2,839 2,359 6 4,366 4,235 3,388 2,828 7 4,505 4,448 3,887 3,289 8 4,569 4,540 4,253 3,723 9 4,609 4,591 4,446 4,102 10 4,637 4,623 4,538 4,361

41,201

35,226

26,992

18,516

11,000

5,952



6

4. Repita as medies para os demais valores de Ventrada definidos na tabela; 5. Calcule os valores de regulao e anote-os na tabela;

6. Plote os grficos de regulao de tenso e de regulao de carga para cada valor de 7. O diodo zener atuou como regulador de tenso? Explique. 3.6 Retificador de onda completa (placa EB-141) 1. Retire a placa EB-111 do bastidor e insira a placa EB-141; 2. Implemente o circuito da figura 7 p-ag. 1-6 do guia EB-141; 3. Conecte a sada do gerador de sinais aos plugs SIG IN. Selecione uma onda senoidal de 50 Hz. 4. Ajuste o gerador de sinais para obter Vn1 igual a 14 Vpp (4,9 VRMS). 5. Desenhe a forma de onda da tenso de sada exibida no osciloscpio; compare com a forma de onda obtida no item 3.3.5. O que voc conclui?

6. Mea o valor da tenso de sada DC, com auxlio do voltmetro. Compare com o valor calculado.

4. Concluses e Comentrios A partir dos resultados obtidos, zer escrever suas concluses sobre o experimento. comentrios fa e

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