Lab1-circuitos diodos - ComplementosElectronica

Departamento de Engenharia Electrotécnica
Curso de Engenharia de Automação Controlo e
Instrumentação
Complementos de Electrónica
1º Trabalho de Laboratório
Estudo de circuitos com díodos
Complementos de Electrónica – Curso de Engª de Automação Controlo e Instrumentação
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Departamento de Engenharia Electrotécnica
1º Trabalho de Laboratório
Estudo de circuitos com díodos
1. Objectivo
É objectivo deste trabalho o estudo de alguns circuitos típicos que utilizam como seu elemento
fundamental o díodo.
Pretende-se, com a observação das formas de onda na saída de cada um dos circuitos dados, a
comparação dos sinais de entrada e saída, o registo dos valores máximo e mínimo da tensão na
saída de cada um dos circuitos, a observação de pontos de interesse particular e o registo das
suas características, etc..
O registo das formas de onda a observar deve efectuar-se sobre o recticulado das folhas em
anexo, não esquecendo de registar as escalas utilizadas no osciloscópio.
2. Equipamentos e componentes
Osciloscópio, gerador de sinais 2Hz-2MHz, fontes de tensão DC 0-30V, multímetro digital,
kit de componentes para Electrónica I e transformador 220V/12V.
3. Montagem
3.1 Circuitos com o díodo 1N400x (Fig. 1, 2, 3, 4 e 5)
A - Figura 1
Monte o circuito da figura 1. Aplique na entrada uma tensão alternadada sinusoidal, com
amplitude máxima 10V e frequência de 1KHz. [VL=VL1=VL2=5Vdc].
a) Registe as formas de onda das tensões na entrada e saída do circuito, que observa no osciloscópio, bem como os valores máximo e mínimo da tensão na saída.
b) Comute o gerador de sinais para onda triangular, mantendo a amplitude máxima de 10V e
frequência de 1kHz, e registe as formas de onda na entrada e saída bem como os valores
máximo e mínimo da tensão na saída.
c) Coloque o osciloscópio no modo X-Y e trace a curva representativa da função de transferência do circuito.
d) Explique o funcionamento do circuito, obtenha analiticamente a tensão na saída do circuito e compare-a com os resultados que obteve em a) e b).
e) Que nome dá ao circuito da figura?
B – Figura 2
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Monte o circuito da figura 2 e repita os procedimentos descritos nas alíneas a), b), c), d) e e)
para o caso da figura 1.
C – Figura 3
Monte o circuito da figura 3 e repita os procedimentos descritos nas alíneas a), b), d) e e)
para o caso da figura 1.
D – Figura 4
Monte o circuito da figura 4 e repita os procedimentos descritos nas alíneas a), b), d) e e)
para o caso da figura 1.
E – Figura 5
Monte o circuito representado na figura 5. Aplique na entrada uma tensão alternada sinusoidal com amplitude máxima de 10V e frequência de 1kHz.
a) Registe as formas de onda no ponto A (canal 1) e na saída do circuito (canal 2).
b) Registe os valores máximos da tensões no ponto A e na saída do circuito.
c) Faça variar a frequência do sinal na entrada até um valor suficientemente baixo (10Hz) e
volte a registar as formas de onda das tensões no ponto A e na saída do circuito.
d) Comente o que observa e relacio ne a forma de onda com a frequência do sinal na entrada.
e) Que nome dá ao circuito e explique o seu funcionamento.
3.2 - Circuitos com díodos de zener de 4,7V (Fig. 6 e 7)
F – Figura 6
Monte o circuito da figura 6. Aplique na entrada uma tensão alternada sinusoidal, com amplitude máxima 10V e frequência de 1KHz.
a) Registe as formas de onda das tensões na entrada e saída do circuito, que observa no osciloscópio, bem como os valores máximo e mínimo da tensão na saída.
b) Comute o gerador de sinais para onda triangular, mantendo a amplitude máxima de 10V e
frequência de 1kHz, e registe as formas de onda na entrada e saída bem como os valores
máximo e mínimo da tensão na saída.
c) Coloque o osciloscópio no modo X-Y e trace a curva representativa da função de transferência do circuito.
d) Compare as formas de onda que obteve em a) e b) com as que obteve para a figura 1, na
parte A, e comente.
e) Explique o funcionamento do circuito, obtenha analiticamente a tensão na saída do circuito e compare-a com os resultados que obteve em a) e b).
f) Que nome dá ao circuito da figura?
G – Figura 7
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Monte o circuito da figura 7 e repita os procedimentos descritos nas alíneas a), b), c), d), e) e
f) para o caso a figura 6. Na alínea d) compare, e comente, as formas de onda com as que
obteve para a figura 2, na parte B.
3.3 Circuito com rectificação, filtragem e regulação (Fig. 8)
Monte o circuito representado na figura 7, tendo o cuidado de manter inicialmente desligados o condensador C (10µF) e o díodo de zener (VZ0=7,5V) [R1 =220Ω e RL=1kΩ]. Aplique
na entrada uma tensão alternada sinusoidal, com frequência de 50Hz, obtida no secundário
de um transformador 220V/12V.
a) Registe as formas de onda das tensões na entrada e na saída, bem como os respectivos valores máximos e mínimos.
b) Compare as formas de onda na entrada e saída. De que circuito se trata? Compare os valores máximos das tensões na entrada e saída e justifique a diferença encontrada.
c) Ligue agora o condensador C, volte a registar a forma de onda da tensão na saída e comente o que observou comparativamente com o que obteve em a). Justifique.
d) Se substituísse o condensador C por um outro de capacidade mais elevada que modificação esperaria obter na forma de onda na saída? Justifique.
e) Acrescente ao circuito o díodo zener DZ (7,5V) como indicado na figura. Volte a registar
a forma de onda na saída do circuito e compare-a com o que obteve anteriormente. Comente quanto ao valor de VZ e a sua relação com a forma de onda na saída.
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Figuras
R
R
1kΩ
Vi
1kΩ
A
D
K
A
K
D1
Vi
D2
K
Vo
A
VL1
VL
Vo
VL2
Fig. 1
Fig.2
C
D
A
K
K
100nF
Vi
C
RL
100nF
1kΩ
Vi
D
Vo
A
Vo
VL
Fig. 3
C1
R
D2
A
A
Vi
Fig.4
1k Ω
K
DZ1
Vi
K
D1
Vo
Vo
C2
A
D2
Fig. 5
Fig. 6
R
1kΩ
Vi
D
A
D Z1
Vo
Rp
K
Vi
K
C
Dz
D Z2
Fig. 7
RL
Vo
A
Fig. 8
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FOLHA DE REGISTOS
CH1 ____ V/div
CH2 ____ V/div
BT_____ s/div
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