CENTRO TECNOLÓGICO ESTADUAL PAROBÉ CURSO DE ELETRÔNICA LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA I Prática: 1 Assunto: Princípios de Funcionamento do Diodo Objetivos: Testar a junção PN do diodo e verificar seu funcionamento como chave Material necessário: 4 Diodos 1N4007 e 1N4148, resistores de 1 K , Fonte e Multímetro. Elaboração: Carla e Jorge Henrique 1. TESTE DO DIODO Sabemos que o diodo semicondutor é formado por uma junção PN, em que o terminal do anodo (A) está na seção P e o terminal do catodo (K) na seção N. Quando A é polarizado positivamente em relação a K, o diodo conduz, apresentando baixa resistência. Quando é feito o contrário, o diodo não conduz, apresentando altíssima resistência (quase infinita). Junção PN Aparência Símbolo Aproveitando a característica de condução em apenas um único sentido, podemos verificar através do multímetro se o diodo está ou não em boas condições. Para isto basta fazer o teste de continuidade, utilizando-se a escala de teste de diodo do multímetro digital. Aplicando a ponteira positiva no A e a negativa no K polarizamos o diodo diretamente e o mostrador deverá apresentar a medida da barreira de potencial do diodo ( aproximadamente 0,7 V ) para diodo de silício. Invertendo-se as ponteiras o diodo não conduzirá, e o mostrador indicará 1 ( infinito ). Tarefa: Testar os diodos 1N 4004 e 1N4148 que você possui utilizando o multímetro na escala de teste de diodos. Observar e anotar cada leitura obtida fazendo uma comparação entre elas. 2. FUNCIONAMENTO DO DIODO COMO CHAVE 2.1 O diodo como chave fechada Tarefas: 1. Montar o circuito abaixo utilizando o diodo 1N4007 e uma resistência de 1kΩ. Medir e anotar as tensões nos terminais do resistor (VR) e do diodo (Vd). 2. 3. 4. 5. Verificar se a tensão no diodo mais a tensão no resistor é igual a tensão da fonte (Lei de Kirchhoff). Medir a corrente Id. Verificar o valor medido de Id com a lei de Ohm: Id = VR / R. Calcular a resistência que o diodo está oferecendo a passagem de corrente I, usando a lei de Ohm. RD = Vd / Id. Observe que este valor é bem baixo. Diga como o diodo se encontra polarizado no circuito. Diodo 1 1 de 2 2.2 O diodo como chave aberta Tarefas: Inverta o diodo no circuito montado, conforme indica o circuito a seguir. Repetir as tarefas do item 2.1. 3. CURVA CARACTERÍSTICA DO DIODO O funcionamento do diodo pode ser mostrado através de uma curva chamada Curva Característica (I x V), observe a seguir. Na figura, a região direta é aquela à direita do gráfico onde o diodo está com polarização direta. Observa-se que até aproximadamente Vd o diodo não conduz (I=0), uma vez ultrapassado esse valor o diodo passa a conduzir corrente, mantendo em seus terminais Vd, chamada de barreira de potencial. Para o diodo de silício, Vd ≈ 0,7 V. Logicamente há um limite de corrente direta que pode circular pelo diodo sem danificá-lo, este valor é chamado corrente máxima direta e é um dado do fabricante do componente. No 1N 4007, por exemplo, seu valor é de 1A Na região reversa (à esquerda do gráfico) o diodo não conduz (I=0), comportando-se como uma chave aberta. VR é uma limitação do componente, chamada tensão reversa máxima, e se atingida, faz com que o componente conduza intensamente, causando sua destruição. Este valor é dado do fabricante, e normalmente é bastante alto, para o 1N 4007 é de aproximadamente 1200V. Essa curva pode ser levantada experimentalmente através do circuito a seguir medindo-se a corrente e a tensão de no diodo. No circuito o diodo está polarizado diretamente. Quanto maior a tensão da fonte, maior a corrente no diodo. Variando-se a tensão da fonte pode-se medir a corrente do diodo e a tensão polarizados diretamente. Fazendo-se um gráfico das correntes e tensões medidas obtém-se a região direta da curva como mostrado na figura acima. Se invertermos a polaridade da fonte, obtém-se as leituras para a região reversa. Diodo 1 2 de 2