Dept. Engenharia Electrotécnica Disciplina : Electrónica Laboratório nº1 Díodos de junção Objectivo: Pretende-se nesta disciplina, dotar os alunos de conhecimentos na área da análise e projecto de circuitos electrónicos. Versão 1.0 Ref: DEE-EI-03-001-010 \ Electrónica : Lab nº 1 Electrónica: Laboratório nº1 Objectivo: Pretende-se com este laboratório Obter a curva característica I-V de um díodo de junção; Determinação de alguns dos seus parâmetros; Obter a curva característica I-V de um díodo de Zener; Estudo dos circuitos: o Rectificador de meia onda, o Rectificador de onda completa, o Circuito Limitador; Consolidação no manuseamento do Osciloscópio, Multímetro e Gerador de funções. Montagem I – Díodo de Junção V Material / dados: 1K Vcc D1 Vcc= Variável ente -12 V e 12 V R = 1kΩ D1 = 1N4148 Multímetro V Figura 1 – Medição da característica i-v do díodo 1. Recorrendo ao conceito de recta de carga obtenha o ponto de funcionamento do circuito, utilizando para o díodo: a. modelo de díodo ideal com tensão constante de 0.7V, b. modelo real com Is= 2.68nA, e VT=25mV. 2. Efectue a montagem do circuito, e preencha o tabela em anexo. Represente graficamente a curva obtida. Compare com o resultado da alinha 1. Tensão de entrada Tensão no Díodo ... ... ... ... Utilizar Tensão na Resistência Corrente no Díodo ... ... .... tabela ...em anexo Montagem II – Rectificador de meia onda Vx (osciloscópio) Vy D1 Vi(t) 1k Figura 3 – Rectificador de meia onda DEE / FCT-UNL 1 uF Material / dados: Vi(t)=4.Sin(2π100 t) V R = 1kΩ D1 = 1N4148 C = 1µF Multímetro Osciloscópio Gerador de funções 2 / 11 Electrónica : Lab nº 1 1. Obtenha analiticamente a variação temporal das tensões à entrada, na resistência e no díodo. Calcule a corrente máxima e a tensão inversa máxima no díodo. Opcional: Simule o circuito no LTSPICE e apresente os resultados. 2. Efectue a montagem dos circuito. Visualize e registe as formas de onda nos osciloscópio. Compare com os resultados teóricos obtidos na alinha anterior. Registe, com um multímetro, a tensão de saída. Comente. 3. Coloque o osciloscópio em modo X-Y. Descreva a curva obtida. 4. Coloque um condensador de 1 µF em paralelo com a resistência. Visualize de novo o sinal de saída, no tempo. Comente. Montagem III – Díodo de Zener V Material / dados: Vcc= Variável ente -6 V e 3 V R = 1kΩ D1 = 1N751 Multímetro 1K Vcc V Figura 2 – Medição da característica i-v do díodo de Zener 1. Efectue a montagem do circuito, e preencha o tabela abaixo indicada. Represente graficamente a curva obtida. (Utilizar tabela em anexo). 2. Aponte as diferenças destes resultados relativamente aos valores obtidos na montagem I. Montagem IV – Circuito Limitador 1k Vx (osciloscópio) Vy Vo Vi(t) Material / dados: Vi(t)= vin x Sin(2π1000 t) V R = 1kΩ D1 = 1N751 Multímetro Osciloscópio Gerador de funções Figura 4 – Circuito Limitador 1. Obtenha analiticamente/graficamente a característica de transferência Vi(t)->Vo(t), evidenciando as zonas de condução e corte do díodo de Zener. Opcional: Simule o circuito no LTSPICE e apresente os resultados obtidos para a análise “transient”. 2. Efectue a montagem do circuito. Visualize e registe as formas de onda nos osciloscópio, para as amplitudes do sinal de entrada de : 0.4V, 2V e 7V. Comente. DEE / FCT-UNL 3 / 11 Electrónica : Lab nº 1 Relatório Electrónica Laboratório sobre díodos de junção Data : ___/___/___ Turno : _____ Grupo: _____ Nome Número ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________ DEE / FCT-UNL 4 / 11 Electrónica : Lab nº 1 1 - Introdução 2 - Montagem I 2.1 - DEE / FCT-UNL 5 / 11 Electrónica : Lab nº 1 2.2 - Tensão de entrada Tensão no Díodo Tensão na Resistência Corrente no Díodo -0.2 0 0.1 0.2 +3 DEE / FCT-UNL 6 / 11 Electrónica : Lab nº 1 3 - Montagem II 3.1 - 3.2 / 3.3 / 3.4 - DEE / FCT-UNL 7 / 11 Electrónica : Lab nº 1 4 - Montagem III Tensão de entrada Tensão no Díodo Tensão na Resistência Corrente no Díodo -6 -5 +3 4.1 / 4.2 - DEE / FCT-UNL 8 / 11 Electrónica : Lab nº 1 5 - Montagem IV 5.1 - 5.2 - DEE / FCT-UNL 9 / 11 Electrónica : Lab nº 1 Figuras Fig. D1 : _____________________________________________________________ Fig. D2 : ______________________________________________________________ DEE / FCT-UNL 10 / 11 Electrónica : Lab nº 1 Registo de sinais no osciloscópio Fig. Osc_1 : ___________________________ __________________________________ _ __________________________ __________________________________ _ Fig. Osc_3 : __________________________ __________________________________ _ Fig. Osc_5 : DEE / FCT-UNL ___________________________ __________________________________ _ Fig. Osc_2 : __________________________ __________________________________ _ Fig. Osc_4 : : __________________________ __________________________________ _ Fig. Osc_6 11 / 11