Retificador de meia onda Objetivos; 1 – Reconhecer um retificador de meia onda. 2 – Observar as formas de ondas de um retificador de meia onda. 3 – Medir as tensões de valor médio de um retificador de meia onda. Material utilizado; - Bastidor de Sistema de Treinamento em Eletrônica Analógica (Bit9); - Módulo 5 – Diodos/Fonte DC (Bit9); - Osciloscópio de duplo traço; - Transformador de 12VCA 250mA; - Multímetro. Introdução teórica O circuito retificador mais simples é o de meia onda, que emprega apenas um diodo semicondutor. A tensão presente na saída de um circuito retificador de meia onda é denominada de CC pulsante. Para calcular alguns parâmetros de uma retificação de meia onda temos a seguir as equações de corrente e tensão média na saída. Tensão média de saída; Corrente média de saída; Tensão máxima (tensão de pico) ICC EM VD = queda de tensão típica do diodo de silício = a 0,7V. RL = resistência da carga. Parte experimental 1 – Conecte o bastidor eletrônico (Bit9) na rede elétrica adequada. 2 – Pegue a placa 5 – Diodos/Fonte DC (KIT Bit9) e localize o circuito a seguir. 3 – Com auxílio de cabinhos de conexão monte o circuito. Conecte o transformador de 12VCA na entrada do circuito retificador conforme está mostrado na figura a seguir. 4 – Com auxílio de um multímetro, meça as tensões e corrente do circuito completando a tabela 1. Confira cuidadosamente a escala e o modo DC e ou AC e as suas polaridades para efetuar as medidas de corrente e tensão do circuito observe a figura a seguir. Tabela 1 VCA na entrada do Retificador VCC (RL) medido ..................VCA ..................V ICC (RL) medido ..............mA VCC (RL) Calculado ICC (RL) calculado ................V ...............mA Rendimento Calculado % .................% 5 – Com base nos valores das medidas de tensões e correntes efetuadas, conclua a sua validade com os resultados teóricos. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ Análise de formas de ondas do circuito retificador de meia onda 6 – Conecte a ponta de prova do canal 1 do osciloscópio ao circuito, de forma a observar a tensão entre o borne B2 (12VCA) e ao borne B3 (CT) da fonte VCA, conforme ilustra a figura a seguir. Ajuste o modo de entrada do canal 1 para AC. 7 – Ajuste a base de tempo (Time/Div) para 5ms até visualizar aproximadamente 2 ciclos da onda CA completos na tela do osciloscópio. Ajuste a entrada (Time/Div) na escala adequada a fim de observar o sinal completo na tela do osciloscópio. 8 – Registre a forma de onda observada no gráfico abaixo a seguir. 9 – Conecte a ponta de prova do canal 1 do osciloscópio à carga indicado pelo borne B8 e o terra ao borne indicado por B3. Ajuste o modo de entrada do canal 1 do osciloscópio para DC. Reproduza a forma de onda retificada a seguir. 10 – Quantos semiciclos “passam” para a carga a cada ciclo completo da corrente alternada da entrada? Por quê? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ....................................... 11 – Visualize o sinal da tensão sobre o diodo D1. Conecte a ponta de prova do canal 1 do osciloscópio ao borne indicado por B2 e o terra ao borne indicado por B8 e observe o sinal. Ajuste a entrada (Time/Div) na escala adequada a fim de observar o sinal completo na tela do osciloscópio. 12 – Registre a forma de onda no gráfico a seguir. 13 – Transporte para o gráfico abaixo as três formas de ondas obtidas nas medidas nos itens, 8, 9 e 12. Mantenha o mesmo período do sinal nos gráficos a seguir. 14 – Observando os gráficos dos sinais reproduzidos no item 13, é possível afirmar que a tensão média sobre o diodo deve ter um valor aproximadamente igual a tensão média sobre a carga? Justifique. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ . 15 – Com base nas características do retificador de meia onda observada nesta experiência, faça a sua conclusão. .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... .................................................................................................................................... Retificador de Onda Completa Objetivos; 1 – Determinar o rendimento de uma retificação de onda completa. 2 – Observar as formas de onda no circuito retificador de onda completa. Material utilizado; - Bastidor de Sistema de Treinamento em Eletrônica Analógica (Bit9); - Módulo 5 – Diodos/Fonte DC (Bit9); - Osciloscópio de duplo traço; - Transformador de 12VCA 250mA; - Multímetro; - Cabinhos de conexão. Introdução teórica O retificador de onda completa faz um aproveitamento dos dois semiciclos da tensão de entrada. Este tipo de retificação pode ser obtido a partir de dois circuitos retificadores CA para CC conforme está mostrado na figura a seguir. Nas retificações de onda completa, a freqüência da CC pulsante de saída é o dobro da freqüência VCA aplicada à entrada do circuito retificador. Equações para determinar a tensão e corrente de saída das retificações; Onde; VCC = tensão CC de saída. EM = tensão de pico de entrada: EM = VCA. VD = queda de tensão típica do diodo. RL = resistência da carga. Parte experimental 1 – Conecte o bastidor eletrônico (Bit9) na rede elétrica adequada. 2 – Pegue o módulo 5 – Diodos/Fonte DC (KIT Bit9) e localize o circuito a seguir. 3 – Com auxílio de cabinhos de conexão monte o circuito conforme está mostrado a seguir. Conecte o transformador de 12VCA na entrada do circuito retificador. 4 – Meça a tensão CC de saída sobre a carga (R1) usando um multímetro. VCC na Carga R1 = 330Ω ................................v 5 – Meça a tensão VCA entre o terminal central, CT, (transformador) a um dos extremos, 12VCA de entrada do retificador (entre os bornes B2 e B3). Tensão VCA de entrada ................................v 6 – Determine o rendimento da retificação de onda completa com os valores das medidas obtidas nos itens 4 e 5. Rendimento ................................% 7 – Desconecte uma das fases do VCA, desativando o diodo D1 do retificador conforme está mostrado na figura abaixo a seguir. 8 – O que acontece com o valor da tensão de saída, quando um dos diodos do retificador é desconectado? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 9 – Com auxílio de um multímetro meça a tensão CC de saída sobre a carga (R1) ao borne indicado por B8 e B3. VCC na Carga R1 = 330Ω ................................v 10 – Conhecendo-se a tensão fornecida pelo transformador e a tensão de saída é possível determinar se uma fonte fornece onda completa ou meia onda? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 11 – Compare o valor da tensão VCC obtida na carga R1 (330Ω) no item 4 com a obtida no item 9. Descreva a ocorrência. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ Análise de formas de ondas do circuito retificador de meia onda 12 – Reconecte o terminal do transformador 12VCA ao borne B2 do circuito retificador para que funcione como retificador de onda completa. 13 – Conecte a ponta de prova do canal 1 do osciloscópio entre o terminal central (CT) e um dos extremos 12VCA, conforme está mostrado na figura a seguir. 14 – Ajuste a base de tempo (Time/Div) para 5ms até visualizar aproximadamente 2 ciclos completos na tela do osciloscópio. 15 – Reproduza a seguir a figura projetada na tela do osciloscópio no gráfico abaixo a seguir. 16 – Mova a ponta de prova do canal 1 do osciloscópio para a carga (R1) indicado pelo borne B8 mantendo o terra da ponta de prova do osciloscópio ao borne B3. Reproduza a figura projetada na tela do osciloscópio no gráfico a seguir. 17 – Mantenha o ajuste a base de tempo (Time/Div) para 5ms até visualizar aproximadamente 2 ciclos completos na tela do osciloscópio. 18 – Desconecte uma das fases de VCA do transformador desativando o diodo D1 do retificador para que o circuito funcione como um retificador de meia onda. 19 – Conecte a ponta de prova do canal 1 do osciloscópio à carga R1, indicado pelo borne B8, mantendo o terra da ponta de prova do osciloscópio ao borne B3. 20 – Reproduza a forma de onda visualizada na tela do osciloscópio no gráfico a seguir. 21 – Compare o gráfico das tensões obtidas na retificação de onda completa e meia onda. Faça a conclusão da experimentação validando as características de um circuito retificador de meia onda e onda completa. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ Retificador em ponte de diodos Objetivos; 1 – Determinar o rendimento de uma retificação de onda completa. 2 – Observar as formas de onda no circuito retificador de onda completa em ponte. Material utilizado; - Bastidor de Sistema de Treinamento em Eletrônica Analógica (Bit9); - Módulo 5 – Diodos/Fonte DC (Bit9); - Osciloscópio de duplo traço; - Transformador de 12VCA 250mA; - Multímetro; - Cabinhos de conexão. Introdução teórica O retificador de onda completa por meio de ponte de diodos se faz o aproveitamento dos dois semiciclos da tensão de entrada. Este tipo de retificação pode ser obtido a partir de dois circuitos conforme está mostrado na figura abaixo a seguir. Na retificação de onda completa, a freqüência da CC pulsante de saída é o dobro da freqüência VCA aplicada à entrada do circuito retificador. Equações para determinar a tensão e corrente de saída das retificações; Re Onde; VCC = tensão CC de saída. EM = tensão de pico de entrada: EM = VCA. VD = queda de tensão típica do diodo. RL = resistência da carga. Parte experimental 1 – Conecte o bastidor eletrônico (Bit9) na rede elétrica adequada. 2 – Pegue o módulo 5 – Diodos/Fonte DC (KIT Bit9) e localize o circuito a seguir. 3 – Com auxílio de cabinhos de conexão monte o circuito a seguir conectando o transformador de 12Vca à entrada do circuito aos bornes indicados por B15 e B13, conforme está mostrado o circuito a seguir. 4 – Conecte o borne B16 ao terra indicado pelo borne B3. Conecte a carga R2= 330Ω, borne B17 ao borne indicado por B14. 5 – Com auxílio de um multímetro meça a tensão CC de saída sobre a carga R2= 330Ω e registre no quadro a seguir. VCC na Carga R2 = 330Ω ................................v 6 – Meça a tensão VCA entre o terminal central, CT, (transformador) a um dos extremos, 12VCA de entrada do retificador (entre os bornes B15 e B13). Tensão VCA de entrada ................................v 7 – Determine o rendimento da retificação de onda completa. Rendimento ................................% 8 – O que acontece com a tensão de saída se um dos diodos retificador for desativado? Justifique a resposta. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ 9 – Conecte a ponta de prova do canal 1 do osciloscópio entre o terminal central (CT) e um dos extremos da tensão 12VCA do transformador. 10 – Ajuste a base de tempo (Time/Div) para 5ms até visualizar aproximadamente 2 ciclos completos na tela do osciloscópio. 11 – Reproduza a figura projetada na tela do osciloscópio no gráfico a seguir. 12 – Mova a ponta de prova do canal 1 do osciloscópio à carga R2= 330Ω. Reproduza a figura projetada na tela do osciloscópio no gráfico a seguir. 13 – A retificação em ponte tem aproximadamente o mesmo rendimento da retificação com derivação central? Faça a sua conclusão justificando a vantagem e desvantagem em relação a retificação de onda completa em ponte e derivação central. ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................