Lab Eletrônica - Exp-05 Retificador de Onda Completa

Centro Universitário Fundação Santo André
Faculdade de Engenharia “Engenheiro Celso Daniel”
Laboratório de Eletrônica
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Experiência 5 – RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA (03/04/2017)
OBJETIVO: Estudar o funcionamento do retificador de onda completa.
MATERIAIS: Mainframe SD-1100, módulo M-1109, osciloscópio, multímetro e cabos.
PARTE-1: Retificador de onda completa com
transformador center-tap (CT) sem filtro.
1 – Monte o circuito abaixo, utilizando o CIRCUIT1 do módulo M-1109.
Tensão de Entrada:
3 – No osciloscópio, meça a amplitude do sinal de
entrada (Vim) (amplitude é a tensão de pico, ou seja,
Vim = Vpp/2, pois o sinal de entrada é senoidal):
Vim = __________
D1
5VAC
1a
R2
CH-1
110VAC
CH-2
5 – Calcule os valores teóricos da tensão média e da
tensão eficaz, com as expressões abaixo, e preencha
a Tabela I.
Vi
Vméd = 0 e Vef = m
2
CT
CT
1b
D2
5VAC
4 – Meça a tensão de entrada com um voltímetro na
escala DC (valor médio) e na escala AC (valor
eficaz) e preencha a Tabela I.
1c
Tabela I – Valores do sinal de entrada (Vi).
2 – Ligue o ponto 1a na saída de 5VAC, o ponto 1b
na saída CT e o ponto 1c na outra saída de 5VAC da
fonte AC do mainframe SD-1100/1200.
Medido
Teórico
Erro(%)
VDC = Vméd
VAC = Vef
15V
5V
CT
5V 15V
Erro (%) =
Medido − Teórico
Teórico
× 100%
6 – Desenhe as formas de onda da entrada (CH1) e
da saída (CH2). Utilize os seguintes ajustes no
osciloscópio: acoplamento DC, GND no centro da
tela e escalas de tensão em 2V/div para ambos os
canais; escala de tempo em 5ms/div e Trigger
Source em CH1.
PARTE-2: Retificador de onda completa com
transformador center-tap (CT) com filtro
capacitivo.
10 – Conecte o capacitor de 10 µF como mostra a
figura abaixo.
D1
1a
5VAC
+
10 µF
CH-1
110VAC
R2
CH-2
CT
CT
1b
D2
5VAC
GND
1c
11 – Desenhe as formas de onda da entrada (CH1) e
da saída (CH2). Utilize os seguintes ajustes no
osciloscópio: acoplamento DC, GND no centro da
tela e escalas de tensão em 2V/div para ambos os
canais; escala de tempo em 5ms/div e Trigger
Source em CH1.
CH-1: 2V/div
CH-2: 2V/div
Tempo: 5ms/div
7 – No osciloscópio, meça a amplitude do sinal de
saída (Vom) (como o sinal de saída é uma onda
retificada, o valor de pico a pico indicado pelo
osciloscópio é a própria amplitude):
GND
Vom = __________
8 – Meça a tensão média de saída com um
multímetro na escala DC (VDC = Vméd) e preencha a
Tabela II.
CH-1: 2V/div
9 – Calcule o valor teórico da tensão média, com a
expressão abaixo, e preencha a Tabela II.
Vméd =
VDC =Vméd
Calculado
Tempo: 5ms/div
12 – Meça a tensão média de saída com o
multímetro na escala DC (VDC = Vméd) e anote o
valor na Tabela III.
13 – Meça a tensão de pico a pico da ondulação
(ripple) do sinal de saída com o osciloscópio no
acoplamento AC e preencha a Tabela III.
2Vo m
π
Tabela II – Valores do sinal de saída do retificador de
onda completa com transformador CT sem filtro.
Medido
CH-2: 2V/div
Erro(%)
Tabela III – Valores do sinal de saída do retificador de
onda completa com transformador CT com filtro
capacitivo de 10 µF.
VDC = Vméd
Vpp (ripple)
14 – Desconecte o capacitor de 10µF e conecte o
capacitor de 100 µF como mostra a figura abaixo.
18 – Monte o circuito abaixo, utilizando o
CIRCUIT-2 do módulo M-1109.
D1
1a
5VAC
+
5VAC
100µF
CH-1
110VAC
PARTE-3: Retificador de onda completa com
ponte de diodos.
R2
2a
CH-2
CT
CT
110VAC
1b
D2
5VAC
R1
CT
CH-1
2b
1c
15 – Desenhe as formas de onda da entrada (CH1) e
da saída (CH2). Utilize os seguintes ajustes no
osciloscópio: acoplamento DC, GND no centro da
tela e escalas de tensão em 2V/div para ambos os
canais; escala de tempo em 5ms/div e Trigger
Source em CH1.
19 – Ligue o ponto 2a na saída de 5VAC e o ponto
2b na saída CT da fonte AC do mainframe SD1100/1200.
ATENÇÃO !!!
Utilize somente o canal-1 do osciloscópio (CH1)
conectado na saída do retificador, conforme indicado no circuito acima: não é possível utilizar os dois
canais, pois a conexão dos terras irá curto-circuitar
uma parte do circuito.
20 – Desenhe a forma de onda somente da saída
(CH1). Utilize os seguintes ajustes no osciloscópio:
acoplamento DC, GND no centro da tela e escala de
tensão em 2V/div e escala de tempo em 5ms/div.
GND
CH-1: 2V/div
CH-2: 2V/div
Tempo: 5ms/div
GND
16 – Meça a tensão média de saída com o
multímetro na escala DC (VDC = Vméd) e anote o
valor na Tabela IV.
17 – Meça a tensão de pico a pico da ondulação
(ripple) do sinal de saída com o osciloscópio no
acoplamento AC e preencha a Tabela IV.
CH-1: 2V/div
Tabela IV – Valores do sinal de saída do retificador de
onda completa com transformador CT com filtro
capacitivo de 100 µF.
VDC = Vméd
Vpp (ripple)
Tempo: 5ms/div
21 – No osciloscópio, meça a amplitude do sinal de
saída (Vom) (como o sinal de saída é uma onda
retificada, o valor de pico a pico indicado pelo
osciloscópio é a própria amplitude):
Vom = __________
22 – Meça a tensão média de saída com um
multímetro na escala DC (VDC = Vméd) e preencha a
Tabela V.
26 – Meça a tensão média de saída com o
multímetro na escala DC (VDC = Vméd) e anote o
valor na Tabela VI.
23 – Calcule o valor teórico da tensão média, com a
expressão abaixo, e preencha a Tabela V.
27 – Meça a tensão de pico a pico da ondulação
(ripple) do sinal de saída com o osciloscópio no
acoplamento AC e preencha a Tabela VI.
Vméd =
2Vo m
π
Tabela VI – Valores do sinal de saída do retificador de
onda completa com ponte de diodos e com filtro
capacitivo de 10 µF.
Tabela V – Valores do sinal de saída do retificador de
onda completa com ponte de diodos sem filtro.
Medido
Calculado
VDC = Vméd
Erro(%)
Vpp (ripple)
VDC =Vméd
PARTE-4: Retificador de onda completa com
ponte de diodos e com filtro capacitivo.
28 – Desconecte o capacitor de 10µF e conecte o
capacitor de 100 µF como mostra a figura abaixo.
24 – Conecte um capacitor de 10 µF como mostra a
figura a seguir.
5VAC
5VAC
2a
2a
110VAC
+ 100µF
R1
110VAC
+
10µF
CT
R1
CT
CH-1
2b
CH-1
2b
25 – Desenhe a forma de onda somente da saída
(CH1). Utilize os seguintes ajustes no osciloscópio:
acoplamento DC, GND no centro da tela e escala de
tensão em 2V/div e escala de tempo em 5ms/div.
GND
29 – Desenhe a forma de onda somente da saída
(CH1). Utilize os seguintes ajustes no osciloscópio:
acoplamento DC, GND no centro da tela e escala de
tensão em 2V/div e escala de tempo em 5ms/div.
GND
CH-1: 2V/div
Tempo: 5ms/div
CH-1: 2V/div
Tempo: 5ms/div
30 – Meça a tensão média de saída com o
multímetro na escala DC (VDC = Vméd) e anote o
valor na Tabela VII.
31 – Meça a tensão de pico a pico da ondulação
(ripple) do sinal de saída com o osciloscópio no
acoplamento AC e preencha a Tabela VII.
Tabela VII – Valores do sinal de saída do retificador de
onda completa com ponte de diodos e com filtro
capacitivo de 100 µF.
VDC = Vméd
Vpp (ripple)
PARTE-5: Conclusão
Com base nos resultados obtidos e observados, principalmente, no que se refere ao efeito do filtro
capacitivo, escreva as conclusões, fazendo comparações em relação aos dois tipos de retificadores utilizados.
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