Lista equipamentos. Transformador 127 x x Diodo 1N4007 Capacitor eletrolitico 470uF 2 x Capacitor eletrolitico 47uF

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1 Dispositivos Lab #1 Circuitos com Diodos Lista equipamentos Transformador 127 x x Diodo 1N4007 Capacitor eletrolitico 470uF Resistor 47 2 x Capacitor eletrolitico 47uF Resistor 470 Elvis Resistor 10K Gerador sinais Zener 1N4728 (3V3) Osciloscopio Protoboard + fios Multimetro Traga pen drive de baixa capacidade (menos de 2GB) para extrair as figuras dos osciloscopios. 1. Diodo como retificador de meia onda + capacitor + zener Transformador ligado conforme a figura ligue o secundário usando apenas o tap central e o fio extremo. ATENÇÃO : alguns elementos do circuito irão esquentar (R1). Apenas energize o trafo na tomada quando for fazer as medidas. Com o dedo monitore a temperatura nos componentes, esquentou tire da tomada o transformador e espere uns segundos resfriar. Monte o circuito, inicialmente com C1= 47uF. Registre as formas de onda nos dois pontos (saidaretificador e saidafonte). Substitua por C1=470uF e repita o procedimento. Relatório: Mostre os sinais de saída junto aos sinais de entrada para cada um dos dois casos. Explique o funcionamento do circuito e as curvas obtidas.

2 Mostre com cálculos o limites de Input mínimo (tensão DC entrada) que ainda liga o diodo zener. Considere a potência do zener 1W, mostre o limite de Input máximo que o queimaria. Considere os valores dos resistores fixos. 2. Limites operação zener Mantenha a montagem do circuito anterior, mas elimine o diodo e o capacitor. Será investigado o limite de operação do zener em função da tensão de entrada, que nesse caso será DC. Inicie com Input=0VDC e aumente a tensão até aproximadamente 7VDC, anotando a tensão de saída. Mostre num gráfico tensão saída vs. tensão entrada, procurando entender como o circuito está funcionando (use steps de 0.5V). Cuidado! O resistor R1 pode esquentar, mantenha o dedo sobre ele para desligar a fonte caso isso ocorra. Relatório: Mostre o gráfico (Excel/Matlab) tensão de saída vs entrada. Explique o observado. O que aconteceria se aumentássemos demais a tensão de entrada? Qual a tensão de entrada máxima que R1 suporta antes de queimar, considerando que ele possui 1/4W? Qual o comportamento do zener para tensões pequenas? Compare os resultados obtidos nesse item com os cálculos do item (1). 3.Diodo como limitador

3 Gerador de sinais: Sinal senoidal, 1V pico a pico, 1kHz Monte o circuito da figura, e registre sua saída, aumentando de 1Vpp até 5Vpp. Posteriormente substitua os dois diodos pelo zener (teste com as duas polaridades, anodo para cima depois para baixo). Relatório: Mostre os sinais de saída de acordo com o sinal de entrada, para os dois casos. Explique o funcionamento do circuito. Para o caso do zener, explique, na curva de saída, como o zener está se comportando para cada semi-ciclo. Sugira alguma aplicação para bloco. 4.Duplicador de tensão No circuito use uma onda de entrada de 10Vpp e 60Hz. Mostre a tensão de saída. Desconecte o resistor de carga do circuito e mostre a forma de onda de saída, explicando a diferença observada. Escolha no osciloscópio visualizar valores máximos dos canais 1 e 2 (entrada e saída), assim será possível visualizar o efeito.

4 Relatório: Mostre os sinais de saída, para os dois casos. Explique o funcionamento do circuito. Sugira alguma aplicação para bloco. 5.Curva do diodo Procure a bancada com o equipamento Elvis. Trata-se de um equipamento didático que fornece a possibilidade de gerar curvas de dispositivos como diodos e transistores. Posicione o DUT 1N4007 (diodo, device under test) como na figura. DUT+ ligado no anodo do diodo; DUT- no catodo (marcado com uma barrinha no dispositivo). Se for percebido que o terminal do diodo é muito grosso para o furo do proto-board, não use força bruta, use fios jumpers do proto para os terminais do diodo, para não danificar o Elvis (custo unitário Elvis R$ 14K!). Ligue o Elvis no PC com o cabo USB, acesse o Elvis no PC e escolha a opção 2 Wire Current Voltage Analyzer. Ajuste as tensões start-increment-stop para identificar as regiões do diodo. Atenção, por se tratar de um equipamento didático, a corrente máxima é baixa, passou disso ele satura. Além disso o incremento em volts é de apenas 0.01 ma. Como sugestão, use os seguintes settings para a curva, conforme a figura.

5 Relatório: Ajuste os settings do Elvis para visualizar uma boa curva. Depois disso exporte-a (icone Log) e abra no Excel. Mostre a curva VxI, e escolha uma determinada tensão ON apropriada (por exemplo 0.6 V) compute no Excel a resistência dinânica r d (derivada no ponto). Verifique se esse resultado, intuitivamente, está consistente. Dica 1: Procure fazer um sweep para esse ponto de bias com pontos bem densos (i.e. Start=0.3 Stop=0.62 Increment=0.01). Entenda a razão disso. Dica 2: Para computar a derivada numericamente no Excel podem ser pegos os dois pontos adjacentes e ver a tangente. Contudo outra solução pode ser o uso da linha de tendência (trend-line), que computa automaticamente a equação matemática do trecho (Bases Computacionais da Ciência).