ROTEIRO OFICIAL 01 Curva Característica do Diodo Semicondutor

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1 - UTFPR DAELT Engenharia Elétrica e/ou Controle e Automação Disciplina: Laboratório de Eletrônica ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ROTEIRO OFICIAL 01 Curva Característica do Diodo Semicondutor Visto Data da realização: / /2016 Data da entrega: / /2016 NOTA: ASSIDUIDADE 1,0 ESTÉTICA 1,0 CONTEÚDO 2,5 COLETA DADOS 3,0 CONCLUSÃO 1,5 EXERCÍCIOS 1,0 TOTAL Redação da introdução teórica realizada por: Equipe: CURITIBA 2016

2 ROTEIRO OFICIAL 01 ROTEIRO 1-CURVA CARACTERÍSTICA DO DIODO Equipe: 1. Objetivo: Fazer o levantamento da curva característica do diodo, bem como familiarizar-se com o manuseio do respectivo componente eletrônico, com os instrumentos e procedimentos inerentes a uma experiência de laboratório. 2. Pré-requisitos: Capítulos 01 e 02 do livro Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos Boylestad; Capítulo 03 do livro Microeletrônica Sedra. 3. Material: 03 Multímetro digital 01 Diodo 1N4007 ou similar 01 Protoboard 02 Resistor de carbono de 2,2k, 01 Fonte de tensão CC variável preferencialmente P> 1/4W 4. Desenvolvimento da Prática: 1) Reconhecimento dos componentes da experiência: anotar as especificações e valores relativos aos componentes utilizados. a) Resistor: faixas coloridas: Valor teórico: (das faixas) Valor medido VOM: e b) Usando VOM digital realizar o teste de semicondutor utilizando-se da respectiva função disponível no instrumento. A função é indicada por um ícone do símbolo do diodo. O ícone do diodo deve ser visualizado no visor do VOM para que essa função esteja ativa i)anotar a identificação do diodo: ii)faça um esboço do encapsulamento do componente prático indicando quais os terminais de catodo e anodo: iii)faça o esquema de ligação usado no respectivo teste do diodo, NÃO se esqueça de anotar os valores obtidos na medição, bem como a polaridade das pontas de prova. Valor obtido com a função teste semicondutor quando diretamente pol: Vj Valor obtido com a função teste semicondutor quando reversamente pol: ENM 2/6 Rot01_CurvaCaractDiodo

3 2) Verificação do comportamento do diodo diretamente polarizado: Monte o circuito da figura 01. Vcc é a fonte de alimentação DC, D é o diodo semicondutor e RL é a carga (os dois resistores de 2,2kῼ em paralelo). Para atuar como amperímetro e voltímetro serão usados multímetros digitais (MD). OBS1: REALIZAR O TESTE DE CONTINUIDADE NO MD QUE SERÁ USADO COMO AMPERÍMETRO. OBS2: SELECIONAR E UTILZAR OS TERMINAIS APROPRIADOS DO MD PARA OPERAR COMO AMPERÍMETRO. OBS3: DURANTE O EXPERIMENTO, CASO NECESSÁRIO, UTILIZE UM ALICATE PARA MANUSEAR O RESISTOR. R It MD selecionado para operar como miliamperímetro CC. Permanecerá fixo durante a prática. Vd e Vr um único MD, selecionado para operar como voltímetro CC que será usado para as duas medições. Vcc MD para operar como voltímetro CC. Permanecerá fixo durante a prática. Figura 01 Circuito a ser montado. Após a montagem do circuito da figura 01, varie a fonte de alimentação conforme os valores indicados na segunda coluna da tabela 01 e preencha a tabela. Atenção: Verificar tensão de alimentação da fonte variável CC RL paralelo dos resistores de 2,2kῼ. PD=VDxID PRL=(VRL).(IRL) item 1 0,1 2 0,2 3 0,3 4 0,4 5 0,5 6 0,55 7 0,6 8 0,65 9 0,7 teórica ajustada V RL (V) V r (V) I (ma) CALCULADO P D P RL ENM 3/6 Rot01_CurvaCaractDiodo

4 10 0,8 11 0,9 12 1,0 13 3,0 12 5, , ,0 Universidade Tecnológica Federal do Paraná Tabela 01 Valores das s efetuadas com o diodo diretamente polarizado. 3) Verificação do comportamento do diodo reversamente polarizado: Mantenha as conexões do circuito anterior (figura 01), porém, inverta a posição do diodo no circuito. Preencha a tabela 02. item 01 1,0 02 5,0 03 8, , ,0 teórica ajustada V D (V) V RL (V) I (ma) Tabela 02 Valores das s efetuadas com o diodo reversamente polarizado. Pdiodo Presistor ENM 4/6 Rot01_CurvaCaractDiodo

5 4)Exercícios: a)elabore a curva característica do diodo tendo como fonte de dados os valores obtidos na prática, anotados na tabela 01 e 02. b)a tabela 03 a seguir, resume alguns parâmetros elétricos do diodo. Usando a teoria apresentada no item 1.9 do livro do Boylestad, preencha a respectiva tabela com as informações solicitadas. Para isso busque na internet a folha de especificações do diodo ensaiado. Sugestão: Parâmetros Tensão reversa de pico máxima Tensão reversa contínua Corrente de pico repetitiva Corrente direta de surto (não repetitiva) Tensão direta Corrente reversa Temperatura de junção Nomenclatura usada pelo `datasheet` Símbolo Valor (com unidade) Tabela 03 Valores típicos dos parâmetros do diodo. c) Ao observar o datasheet, que parâmetro diferencia um diodo com a especificação 1N4004 da até1n4007? Indique o valor do parâmetro para cada um dos diodos do intervalo considerado. d) O que ocorreria nos circuitos se o resistor Rcarga (RL) não fosse conectado?analise nas regiões direta e reversa. e) Calcule a resistência DC para cada um dos itens das tabelas 01 e 02. Esboce a curva Rdc = f (Id). Para isso consultar o livro texto do Boylestad, 6ª ed, no item 1.7, p.13. f) O que deverá ocorrer em um circuito que contém um diodo em série com uma fonte igual a 20Vcc e com um resistor de carga. Analise sob o ponto de vista da condição elétrica do diodo: i) se está danificado: em curto ou aberto ou ii) está em perfeito estado. 1. Se na polarização direta a tensão na carga é zero, então presume-se que 2. Se na polarização reversa a tensão na carga é a mesma da fonte, presume-se que: 3. Se na polarização direta a tensão sobre o diodo é igual a da fonte, devemos presumir que: 4. Se na polarização reversa a tensão sobre o diodo é nula, presume-se que: ENM 5/6 Rot01_CurvaCaractDiodo

6 g) Tendo por base o circuito abaixo, pede-se para colocar V ou F, no caso das afirmativas serem verdadeiras ou falsas. Justifique as respostas que foram consideradas como falsas. ( )Somente as lâmpadas L1 e L3 irão acender. ( )A fonte V1 é natureza contínua. ( )D1, D2 e D3 estão reversamente polarizados ( )Nenhuma lâmpada irá acender ( )O terminal positivo de V1 está na posição superior do seu símbolo ( )D1 e D4 estão diretamente polarizados ( )Caso V1 fosse invertida todas as lâmpadas iriam acender ( )D3 está inversamente polarizado. ( )Para L2 acender D3 deve ter a sua posição invertida. ( )Se D2 fosse retirado e D3 invertido, L1, L2 e L3 iriam acender. h) Identifique quais os circuitos em que os diodos estão diretamente polarizados. Redesenhe os circuitos que atendem a essa condição. Admitir diodo ideal. 1) 2) 3) 4 ) 5) ENM 6/6 Rot01_CurvaCaractDiodo