ROTEIRO OFICIAL 07 TJB

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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 07 TJB operação discreta com NTC Visto Data da realização: / /07 Data da entrega: / /07 NOTA: ASSIDUIDADE,0 ESTÉTICA,0 CONTEÚDO,5 COLETA DADOS,0 CONCLUSÃO,5 EXERCÍCIOS,0 TOTAL Redação da introdução teórica realizada por: Equipe: CURITIBA 07

2 Roteiro 07 Transistor Bipolar Operação como chave Objetivos: Verificar e interpretar o funcionamento do transistor bipolar NPN como chave eletrônica em circuito contendo relé eletromecânico e sensor de temperatura para ativar uma carga em CA. Pré-requisitos: Capítulos 0 e 04 do livro Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos Boylestad; Capítulo 04 do livro Microeletrônica Sedra (4ª Ed.). 0 fonte CC variável; 0 proto board 0 multímetros 0 lâmpada incandescente com soquete (no lab) 0 ferro de solda e suporte de ferro de solda (no lab) 0 resistor k de /4W 0 resistor 0k de /4W 0 resistores de 00 0 LED 0 resistor de 470ohms 0 Relé Metaltex V/5A AYRC contato reversível (NAF) 0 Potenciômetro linear de 00k para encaixe em protoboard 0 transistores BC 547 ou similar 0 termistor NTC 0kohms 0 diodo N4007 ou similar (opcional) Preparação: Teste e identificação dos transistores:. Com o auxílio do multímetro, identifique o tipo e os terminais do transistor. BC VOM DIGITAL + - Leitura (mv) Leitura (mv) Desenhe o encapsulamento do TJB com a identificação dos terminais de B, E e C. Meça os resistores e anote os valores: Rk= R0k= R470= ENM /7 Rot07_TJB_NTCRele_SS4

3 . Relé eletromagnético de potência: Figura -Relé eletromagnético tipo reversível. Usados para controlar a operação de circuitos de levada capacidade a partir de um circuito de baixa potência. Além da integração de sistemas com diferentes capacidades, o relé isola o circuito de controle do circuito de força. Folha de especificação do relé a) Olhando por baixo do encapsulamento do relé, que é a vista inferior, identifique os terminais conforme indica Figura ao lado. b) Meça as resistências conforme é solicitado a seguir: Figura - Vista inferior do relé com a indicação das numerações dos terminais. R= R5= R4= c) Com base nos valores medidos, pode-se concluir que: Os terminais - O terminal -4 contato normalmente = N O terminal -5 contato normalmente = N O terminal é o terminal d) As respostas desta questão estão no final do relatório. Consulte após ter respondido!!! 4. Escala de temperatura do multímetro digital (MD) Para cada MD o fabricante desenvolve um sistema para a medida de temperatura. Como o laboratório dispõem de diferentes modelos de MD, deve-se observar que o sensor empregado seja o compatível para o modelo do instrumento a ser usado! Selecione no MD a escala de medida de temperatura e conecte o sensor de temperatura ilustrado na Figura. Observe os terminais de conexão. Para conferir se o termopar está corretamente conectado ao instrumento, segure a ponta sensora. O resultado deverá ser observado no display do instrumento indicando o aumento da temperatura Figura - Ponta sensora para medida de temperatura Se a temperatura diminuir, procede-se a inversão os terminais da ponta sensora ENM /7 Rot07_TJB_NTCRele_SS4

4 5. Termistores NTC e PTC Os termistores, que têm seu nome oriundo do inglês thermal resistors, são resistores semicondutores sensíveis à temperatura e têm, de acordo com o seu tipo, um coeficiente resistência / temperatura negativo (NTC negative temperature coeficient) ou positivo (PTC positive temperature coeficient). Exemplos dos termistores na Figura 4. Figura 4- Exemplos de termistores e a simbologia. a) Usando a escala de temperatura do multímetro meça a temperatura ambiente do laboratório e em seguida meça a resistência do NTC que deverá estar conectado a um MD na escala de medida de R. Neste caso a resistência medida será R Tºa. Anote os valores. OBS: observe no VOM os terminais e a polaridade em que a ponta sensora deve ser conectada. Consulte o manual do VOM!! Temperatura ambiente= RNTC à temperatura ambiente= b) Mantenha o NTC conectado ao MD para medida de resistência. Posicione o NTC próximo a ponta do ferro de solda. Conclui-se que ao aumentar a temperatura, a RNTC. Desenvolvimento da Prática:. Analise o circuito da Figura 5 e responda: com a aproximação do ferro de solda do NTC o LED acende ou apaga?. Monte o circuito da Figura 5. Verifique o seu funcionamento realizando as ações simultâneas de aproximação/afastando a fonte de calor do NTC e o ajuste do P. ENM 4/7 Rot07_TJB_NTCRele_SS4

5 . Meça as grandezas indicadas abaixo: Atenção na polaridade das pontas de prova do multímetro ao medir VCB. LED aceso LED apagado VBE= VBE= VCE= VCE= VCB= VCB= VRk= VRk= VP= VP= VR470= VR470= Vled= Vled= VR= VR= I NTC = I I I P IB TJB NTC R=50 Rk R 470 V Cálculo aproximado de IB: Figura 5 Circuito com transistor operado por NTC. IB = I INTC = (VRk/Rk) VR/50= Questão 0 para relatório: Descreva a operação do circuito da Figura 5 estabelecendo uma relação entre os valores medidos e a condição do led: se aceso ou apagado. 4. Desligue o circuito e sem alterar a posição do P, retire-o do circuito e meça a resistência ajustada entre e. P= 5. Na sequência substitua o conjunto R+LED pela bobina do relé Metaltex que são os terminais e do esquema informado na Figura 6. Insira no circuito o diodo de proteção (para tensões induzidas). Esse fica em antiparalelo com a bobina do relé. 6. Reproduza as condições de operação que ativaram o LED na montagem do circuito da Figura Somente após certificar-se de que o circuito está funcionando corretamente inclua a lâmpada incandescente deverá ser ligada ao terminal NA do relé. Observe o diagrama indicado na Figura 6 a seguir: 4 FONTE CA 5 Figura 6 Conexão da carga utilizando os terminais NA do relé. *Atenção à tensão de operação da lâmpada: 0V ou 7V. *Datasheet do relé: ENM 5/7 Rot07_TJB_NTCRele_SS4

6 O circuito final com o conjunto do relé assume a seguinte configuração: Rk TLamp Vai para TLamp P NF NA 4 Trede 4 IB Vai para Trede TJB V NTC Rede CA R=50 I NTC = I Figura 7 Circuito com transistor operado por NTC com relé eletromagnético para ativação de carga em CA. 8. Meça as grandezas indicadas abaixo: Atenção na polaridade das pontas de prova do multímetro ao medir VCB. TJB saturado VR= VBE= VCE= VCB= Vntc= VRk= VP= VRbob_relé= TJB cortado VR= VBE= VCE= VCB= Vntc= VRk= VP= VRbob_relé= 9. Calcule o valor aproximado de IB: IB= 0. Desenergize o circuito e sem alterar a posição do P, retire-o do circuito e meça a resistência ajustada entre e. P= ENM 6/7 Rot07_TJB_NTCRele_SS4

7 . Calcule a corrente que circula pelo potenciômetro: Ipot= V/R =. Questão complete as lacunas para tornar a afirmação que descreve o correto funcionamento do circuito da Figura 7: Ao aproximar o ferro de solda do NTC há o da temperatura que a resistência elétrica do NTC que a queda de tensão no NTC que está em a tensão VBE desta forma o TJB (satura/corta) o que representa a operação do TJB como chave eletrônica (Há/Não há) corrente de coletor (cria/ não cria) campo magnético relé está com os contatos na posição implicando no (acendimento/ apagamento) da lâmpada incandescente.. Qual é a potência dissipada por um transistor cuja corrente de coletor é 00mA, e a tensão entre coletor e emissor é,5v? Apresentar os cálculos à mão livre. (R: 0,5W) 4. Medições em um TJB npn de um dado circuito mostram que a corrente de base é 4,46 A, a corrente de emissor é de,460ma e a tensão entre emissor e base é de 0,7V. Para estas condições determine, e Is. Apresentar os cálculos à mão livre. Resposta: 0,99; 00; 0-5 A Dica: Is é calculada usando a equação matemática do diodo porém aplicada ao diodo de emissor. v BE i VT C I S e admitir VT= 5mV RESPOSTA DOS TERMINAIS DO RELÉ: Os terminais - BOBINA. Resistência próxima de 400 ohms O terminal -4 contato normalmente ABERTO = NA O terminal -5 contato normalmente FECHADO = NF O terminal é o terminal COMUM ENM 7/7 Rot07_TJB_NTCRele_SS4