Trabalho Prático nº 3 - Universidade de Coimbra

Universidade de Coimbra
Departamento de Engenharia Electrotécnica
ELECTRÓNICA II 2003/2004
Trabalho Prático Nº 3
TRAÇADO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DE FOTO-DÍODOS E FOTO-TRANSÍSTORES
1.
Introdução
É objectivo deste trabalho determinar as curvas características de um foto-díodo e de um fototransistor, com recurso às montagens apresentadas nas figuras 2 e 3 respectivamente. Pretende-se
também averiguar a variação da corrente destes dispositivos perante diferentes intensidades
luminosas. Neste trabalho os detectores utilizados são sensíveis aos infra-vermelhos (IV), sendo
por isso utilizado um LED emissor de IV. O circuito emissor a utilizar é o da figura 4.
2.
Precauções
Os foto-díodos utilizados nas montagens têm uma tensão inversa
1.5K
1K
máxima de 5 V, enquanto que os foto-transistores têm VECmáx= 5V.
Como fontes de alimentação vão-se utilizar os tranformadores de
campaínha. Assim para evitar que os valores atrás mencionados sejam
5V ultrapassados, e uma vez que os transformadores utilizados apresentam
à saída valores de tensão superiores aos 5V, é necessário construir um
divisor de tensão (Figura 1).
transformador
de campaínha
V 
1k
 Vtransf
1k  15
.k
Figura 1- divisor de tensão
Vtransf- Tensão à saída do transformador de campaínha
V - tensão de alimentação utilizada nos circuitos para a determinação
das curvas características (±5V).
Como emissor de luz vai-se utilizar um LED (figura 4). Este circuito precisa de ter alguma
mobilidade para ser movimentado por cima das outras montagens.
3.
Montagens
 TRAÇADO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UM FOTO-DÍODO
Como parte obrigatória integrante do relatório deverão
fazer parte as formas de onda das tensões no díodo e na
resistência, bem como a curva característica -obtida em
modo XY.
56K
5V
~
BPW50
Figura 2- Montagem utilizada para a
determinação da
curva característica de um foto-díodo
As formas de onda a visualizar para obter a curva
característica do foto-díodo são a tensão aos seus
terminais e a corrente que o atravessa.
 TRAÇADO DAS CURVAS CARACTERÍSTICAS DE UM FOTO-TRANSÍSTOR
MRD300
5V
~
470
Como parte obrigatória integrante do relatório deverão fazer parte
as formas de onda das tensões na resistência e VCE, bem como a
curva característica -obtida em modo XY.
Figura 3- Montagam utilizada na
determinação das curvas
características de um fototransístor
As formas de onda a visualizar no osciloscópio, para obter a curva
característica de saída do foto-transistor, são VCE e IC.
 LED EMISSOR DE INFRA-VERMELHOS
OP165D
300
5V
Figura 4- Montagem utilizada com o
LED emissor de infra-vermelhos
Esta montagem permite variar a intensidade de IV junto do
foto-díodo e do foto-transístor.
Caso as ligações aos terminais LED emissor de IV não
sejam isoladas, deverá ter cuidado para não provocar curtocircuito nessas ligações.
4.
Execução
Monte o circuito da figura 2, para determinar as curvas características do foto-díodo. Repare que
a “visualização” da corrente no osciloscópio é feita à custa da queda de tensão na resistência que
está colocada em série com o foto-díodo.
Verifique as variações provocadas pela diminuição da luminosidade, colocando a mão por cima
da montagem, mas sem lhe tocar. Colocando o LED dirigido para a superfície sensível do fotodíodo (fica numa face lateral), verifique novamente essas variações. Indique curvas
características para três distâncias distintas entre o LED de IV e o foto-díodo e para duas
orientações diferentes do LED de IV em cada uma dessas distâncias.
Monte o circuito da figura 3, para determinar as curvas características do foto-transistor.
Repita os procedimentos atrás descritos para a montagem da figura 2 (A superfície sensível no
foto-transistor fica no topo).