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Relatório%20lab%20eletrônica

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Experiência 1
O Diodo
Semicondutor
Aluno: Anthony Fellipe Moraes Fedrici
Turma: A01-2
Objetivo
Levantar a curva característica do diodo semicondutor; Determinar o ponto de trabalho do diodo utilizando
a reta de carga.
Material Utilizado
01 Fonte DC ajustável;
01 Matriz de contatos;
01 Multímetro;
01 Resistor: 470 /1W;
01 Diodo 1N4007;
Procedimento Prático
1 – Utilizando um ohmímetro, identifique os terminais do diodo.
2 – Monte o circuito da figura 1.
Figura 1
3 – Ajuste a tensão na fonte para se obter os valores de tensão descritos tabela 1 abaixo. Meça e anote a
corrente no circuito.
VS(fonte) 0
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20 22
VD(V) 0,00 0,65 0,69 0,71 0,72 0,73 0,73 0,74 0,75 0,75 0,76 0,76
ID(mA) 0,00 2,86 7,05 11,3 15,5 19,7 24,0 28,2 32,5 36,7 40,9 45,2
4 – Inverta a polaridade da fonte e preencha a tabela 2 abaixo.
VS(V)
ID(mA)
-5
9,15
-10
19,7
-15
30,3
-20
40,9
-25
51,6
-30
62,2
Questões
1 – Com os dados obtidos na tabela 1 e 2 da figura 1 construa a curva característica do diodo (V D x ID).
Id(mA)
Tensão x Corrente
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Vd(V)
2 – Sobreponha ao gráfico (VD x ID) a reta de carga para o circuito indicado na figura 1, com a tensão da
fonte em 5V.
v=0,7
Determine o ponto de trabalho (VDQ e IDQ) do diodo nestas condições.
Tensão x Corrente
70
60
Id(mA)
50
40
30
20
10
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
Vd(V)
Simulação
Fazer a simulação em qualquer um dos simuladores e fazer o relatório comparando os valores da
tabela 1. Podendo utilizar o Pspice, multsim, Proteus, etc.
Conclusão
A partir das simulações feitas e os resultados obtidos pode se concluir que a corrente sobre o diodo zener
aumenta muito rápido a partir de dos 5V e sua tenção permanece quase constante a partir deste mesmo
ponto.
Bibliografia
-
Anotações feitas em sala de aula durante exposição teórica;
-
BOYLESTAD, R. L & NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, Editora
Prentice-Hall do Brasil, 6a Edição, 1996;
Experiência 2
Regulador de Tensão com Diodo Zener
Aluno: Anthony Fellipe Moraes Fedrici
Turma: A01-2
Objetivo
Analisar o comportamento funcional do diodo Zener.
Material Utilizado
01 Diodo Zener: 5,6 V;
01 Fonte de tensão variável (0 - 30V);
02 Multímetros;
Resistores: 220 (1/8 W), 1k (1W);
01 Matriz de contatos;
Procedimento Prático
1 - Monte o circuito indicado na figura 1, com os seguintes valores: RS = 220
e RL = 1 K .
Figura 1
2 - Varie a tensão da fonte (VS) e preencha a tabela 1 abaixo.
VS(V)
2
1,64
4
3,28
6
4,92
8
5,57
10
5,64
12
5,70
14
5,75
16
18
5,80 5,85
20
5,90
IZ
0,00
(mA)
0,00
0,00
5,46
14,2
23,0
31,8
40,6
58,2
VRL
49,4
3 - Inverta o sentido da fonte VS, aplicando 5 V e meça o valor da tensão sobre a carga:
VRL = -0,48V
Questões
1 – Com base na tabela 1 e no resultado do item 3, descreva o comportamento do zener em função da
tensão aplicada;
Resposta: Conforme a tensão da fonte aumenta, a tensão em cima do diodo também aumenta, entretanto,
o intervalo de um valor para o outro diminui conforme ele ultrapassa 5V.
2 – Para uma tensão de 15 V, qual o valor do resistor RS, que garante a atuação do Zener como regulador
de tensão no circuito da figura 1?
Resposta: RS deve ser der 375Ω para que o diodo Zener atue como regulador de tensão.
Simulação
Fazer a simulação em qualquer um dos simuladores e fazer o relatório comparando os valores da
tabela 1. Podendo utilizar o Pspice, multsim, Proteus, etc.
Conclusão
A partir das simulações feitas e os resultados obtidos pode se concluir que após a tensão no diodo Zener
ser alcançada, ela não sofre grandes alterações, entretanto sua corrente se eleva drasticamente, e devido a
não alteração de sua tensão ele pode ser usado como regulador.
Bibliografia
-
Anotações feitas em sala de aula durante exposição teórica;
-
BOYLESTAD, R. L & NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, Editora
Prentice-Hall do Brasil, 6a Edição, 1996;
Experiência 3
Circuito com Zener e diodos comuns
Aluno: Anthony Fellipe Moraes Fedrici
Turma: A01-2
Objetivo
Analisar o comportamento de um circuito, com diodos comuns, a partir de uma regulação de tensão obtida
pela utilização de um diodo Zener.
Material Utilizado
01 Matriz de contatos;
03 Diodos 1N4007;
01 Diodo Zener de 5,6 V ;
01 Fonte de tensão variável de 0 a 30V;
02 Multímetros;
05 Resistores de 1k ;
Procedimento Prático
1 - Monte o circuito da figura 1, com VZ = 5,6 V, R1 = R2 = R3 = R4 = R5 = 1K :
Figura 1
2 – Varie a tensão de entrada VE e meça o valor da corrente em R2, R3 e no Zener, conforme tabela 1
abaixo:
VE (V)
5
8
10
16
20
I (R2) (mA)
1,74
2,93
3,73
4,87
4,91
I (R3) (mA)
0,88
1,48
1,88
2,45
2,47
IZ (mA)
0,00
0,00
0,00
3,13
7,03
3 – Para um valor de VE = 25 V meça os valores das tensões sobre os diodos:
VD1 = 0,67V
VD2 = 3,14V
VD3 = 0,65V
4 – Aplique uma tensão VE = -15 V e meça os valores de corrente no diodo Zener e no resistor R4.
I (Zener) = -14,6mA
I (R4) = 0,00A
Questões
1
– Com base na tabela 1 obtida no item 2 do procedimento, descreva o comportamento do diodo
Zener em relação aos valores de tensão VE aplicados.
Resposta: devido à disposição do circuito, o diodo zener não age como regulador até que a fonte atinja
16V.
2
– Faça os cálculos teóricos do procedimento 2, considerando a 2 a aproximação para os diodos, e
compare com os valores medidos.
Resposta: os valores medidos são semelhantes aos calculados variando na faixa de 0,02
3
– Faça os cálculos teóricos do item 3, considerando a 2 a aproximação para os diodos, e compare
com os valores medidos.
Resposta: os valores medidos são semelhantes aos calculados variando na faixa de 0,02
4
– Para o circuito montado, com VZ = 12 V, R1 = 200 , R2 = 500 , R3 = 300 e R4 = 100
e R5 = 400 , considerando os diodos ideais, calcule o menor valor de VE, para que o zener esteja atuando
como regulador de tensão e para uma tensão VE = 25 V determine os valores das correntes em todos os
resistores do circuito.
Resposta: IR1= 99,2mA IR2 = 8,92mA IR3 = 6,39mA IR4 = 0,03mA IR5 = 6,39mA
Simulação
Fazer a simulação em qualquer um dos simuladores e fazer o relatório comparando os valores da
tabela 1. Podendo utilizar o Pspice, multsim, Proteus, etc.
Conclusão
A partir das simulações feitas e os resultados obtidos pode se concluir que é possível observar de forma
clara o funcionamento do Diodo Zener como regulador de tensão no circuito apresentado.
Bibliografia
-
Anotações feitas em sala de aula durante exposição teórica;
-
BOYLESTAD, R. L & NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, Editora
Prentice-Hall do Brasil, 6a Edição, 1996;
Experiência 4
Circuitos
Retificadores
Aluno: Anthony Fellipe Moraes Fedrici
Turma: A01-2
Objetivo
Verificar o efeito retificador de circuitos implementados com diodos;
Verificar as formas de onda de sinais de tensão em retificadores de meia
onda; Verificar as formas de onda de sinais de tensão em retificadores de
onda completa.
Material Utilizado
01 Transformador 220/(12 + 12)V;
02 Diodos 1N4007;
01 Resistor 470 - 5 W;
01 Osciloscópio;
02 Multímetros;
01 Matriz de contatos;
Procedimento Prático
1 – Monte o circuito indicado na figura 1.
3
Figura 1
- Desenhe as formas de onda na saída do transformador e na carga R L.
VL = 5,07V
IL = 10,84mA
4 – Monte o circuito, conforme indicado na figura 2.
Figura 2
5 - Desenhe as formas de onda na saída do transformador (12 V) e na carga R L.
6 – Meça os valores (DC) da tensão e corrente na carga R L:
VL = 7,81V
IL = 16,6mA
Questões
1– Calcule a tensão e corrente média na carga para o circuito do item 1 do procedimento experimental, e
compare com os valores medidos, no item 3;
Resposta: Vm = 1,125V Im = 2,39mA
2– Calcule a tensão e corrente média na carga, para o circuito do item 4 do procedimento experimental, e
compare com os valores medidos, no item 6
Resposta: V médio = 0,375V I médio = 0,80mA
3– Qual a freqüência de saída dos pulsos no retificador de meia onda? É onda completa?
Resposta: frequência = 50Hz onda = 100Hz
4 – Qual a vantagem do retificador de onda completa em relação ao retificador de meia onda?
Resposta: O retificador de onda completa mostrasse vantajoso em relação ao retificador de meia onda
pois este tem um aproveitamento completo da onda senoidal enquanto o outro, apenas da metade.
Simulação
Fazer a simulação em qualquer um dos simuladores e fazer o relatório comparando os valores
calculados. Podendo utilizar o Pspice, multsim, Proteus, etc.
Conclusão
A partir das simulações feitas e os resultados obtidos pode se concluir que conforme a alteração entre o
Retificador de onda completa o e de meia onda, os valores de tensão e corrente variam.
Bibliografia
-
Anotações feitas em sala de aula durante exposição teórica;
-
BOYLESTAD, R. L & NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, Editora
Prentice-Hall do Brasil, 6a Edição, 1996;
Experiência 5
O Filtro capacitivo
Aluno: Anthony Fellipe Moraes Fedrici
Turma: A01-2
Objetivo
Verificar o comportamento dos retificadores com filtros capacitivos
Material Utilizado
01 Matriz de contatos;
01 Transformador 220/(12 + 12)V;
04 Diodos 1N4007;
01 capacitor de 470 F/25V eletrolítico;
01 capacitor de 100 F/25V eletrolítico;
01 Resistor 470 ;
01 Osciloscópio;
01 Multímetro;
Procedimento Prático
1 – Monte o circuito conforme a figura 1:
Figura 1
2 – Preencha a tabela abaixo, medindo os valores de tensão e corrente, indicados.
VRL(DC)
[V]
IRL(DC)
[mA]
VRL max [V]
VRL min
[V]
9,426
20,07
15,48
0
VRL
[V]
15,48
3 – Faça a ligação de um capacitor eletrolítico de 100 F, em paralelo com RL.(Observe a polaridade!).
4 – Preencha a tabela abaixo, medindo os valores de tensão e corrente, indicados.
VRL(DC)
[V]
IRL(DC)
[mA]
VRL max [V]
VRL min
[V]
14,53
30,92
15,44
13,43
VRL
[V]
2,02
5 . Substitua o capacitor por um de 470 F e preencha a tabela a seguir:
VRL(DC)
[V]
IRL(DC)
[mA]
VRL max [V]
VRL min
[V]
10,9
23,3
4,6
4,35
VRL
[V]
0,25
Questões
1
– Para o circuito do item 1 do procedimento experimental, calcule os valores de V L(DC), IL(DC)
e compare com os valores medidos.
2
– Para o circuito do item 3 e 5 do procedimento experimental, calcule os valores de VL(DC),
IL(DC) e VL e compare com os valores medidos.
3
– Para o circuito do item 3 do procedimento experimental, determine o valor da capacitância do
filtro de modo que a tensão de saída tenha uma oscilação de 1,5 V.
Simulação
Fazer a simulação em qualquer um dos simuladores e fazer o relatório comparando os valores
calculados. Podendo utilizar o Pspice, multsim, Proteus, etc.
Conclusão
A partir das simulações feitas e os resultados obtidos pode se concluir que não foi possível chegar a uma
conclusão concreta entre os dados obtidos e as simulações realizadas.
Bibliografia
-
Anotações feitas em sala de aula durante exposição teórica;
-
BOYLESTAD, R. L & NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, Editora
Prentice-Hall do Brasil, 6a Edição, 1996;
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