Laboratório 02 - sinal digital

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Laboratório de Dispositivos e Circuitos Eletrônicos
Curso de Graduação em Mecatrônica
Departamento de Engenharia Elétrica - FT - UnB
Professor: Geraldo Benício Jr.
Roteiro de Aula de Laboratório 2:
Curva característica de diodos semicondutores
Parte I - Questões teóricas
1. Descreva os dois modos principais de operação do diodo semicondutor genérico (polarização direta,
polarização reversa).
2. O que é a ruptura e em que modo de operação ela ocorre em diodos semicondutores.
3. Proponha um circuito lógico de duas entradas (A e B) e uma saída (S) usando diodos. Analise
quantitativamente o circuito proposto supondo que os diodos são ideais. No seu entendimento, que
diferenças qualitativas seriam observadas no comportamento do circuito quando ele for construído com
usados diodos reais de característica iD=IS(exp(vD/nVT)-1).
Parte II - Roteiro de experiências
Material necessário:
1 Resistor 120  / 1W
1 Diodo rotulado A, B ou C
Equipamento: osciloscópio de dois canais, fonte de alimentação, multímetro digital.
Observação: trazer consigo duas folhas de papel milimetrado para o traçado da curva característica.
(a) Polarização direta
(b) Polarização reversa
Figura 1. Circuitos para o levantamento da curva característica de diodos.
Experiência 1. Os circuitos da Figura 1 são usados para o levantamento aproximativo da curva
característica vd x id de diodos semicondutores. Com o circuito da Figura 1(a), pode-se obter a parte da
curva característica correspondente à polarização direta, com medições aproximadas da corrente e da
tensão do diodo, providas por um amperímetro e por um voltímetro. Para a faixa de polarização reversa,
sugere-se o uso do circuito da Figura 1(b). A alimentação Vf > 0 do circuito é provida por uma fonte
regulável. Observa-se que com o amperímetro são realizadas medições da corrente i d, que passa pelo
diodo, somada com a corrente que passa pelo voltímetro (instrumento não ideal). Supondo-se que a
corrente que passa pelo voltímetro é muito pequena comparada à corrente do diodo e à precisão do
amperímetro, pode-se considerar que a leitura no amperímetro corresponde à corrente que passa pelo
diodo.
Para essa experiência, será disponibilizado um diodo com um rótulo associado (A, B ou C) e uma
resistência R = 120Ω / 1W, responda às questões dos seguintes procedimentos:
a) Monte o circuito da Figura 1(a). Construa uma tabela com valores da tensão v d e da corrente id
medidas, com Vf variando de 0V a 10V. Para tensões da fonte entre 0,0V e 1,0V, varie V f com
incrementos de 0,1V. A partir de 1,0V, os incrementos de Vf devem ser de 1,0V.
b) Monte o circuito da Figura 1(b). Construa uma tabela com valores da tensão v d e da corrente id
medidas, com Vf variando da mesma forma que no quesito anterior.
c) Com os dados obtidos, faça um esboço da curva vd x id em papel milimetrado, identificando a tensão
de ruptura (se houver).
d) De acordo com a curva característica, você qualifica o diodo como sendo para fins de retificação
(retificador ou de sinal) ou de regulagem de tensão (Zener)?
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