UNIVERSIDADE LUSÓFONA DE HUMANIDADES E TECNOLOGIAS LICENCIATURA EM ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA ELECTRÓNICA GERAL

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Aníbal Capistrano Fontes
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1 UNIVERSIDADE LUSÓFONA DE HUMANIDADES E TECNOLOGIAS LICENCIATURA EM ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA ELECTRÓNICA GERAL 3º TRABALHO DE LABORATÓRIO DÍODO João Beirante

2 1º Parte do Trabalho de Laboratório 1. INTRODUÇÃO Pretende-se neste trabalho obter as características V-I do Díodo de Silício, do LED e de um Díodo Zener. Os pares de valores (VD, ID) obtidos por variação da tensão de entrada, conduzem à construção da curva característica do díodo em teste e que, para o caso do Díodo de Silício é representada na Fig. 1. O díodo é montado de acordo com o esquema da Fig. 2, numa 1ª fase, para obtenção da sua característica directa, sendo depois invertido para obtenção da característica inversa. R ID ID D A K VD Fig. 1 VD Fig CONDUÇÃO DOS TESTES A - Díodo 1N4001 Implemente o circuito de acordo com o esquema da fig. 2, usando os seguintes componentes: D = 1N4001 R = a determinar = fonte de tensão CC ajustável de 0 a 30V Questão 1 - Calcule o valor, e potência de dissipação, da resistência R para uma corrente máxima no circuito da ordem dos 30 ma. 1. Ajuste a tensão da fonte para a sua tensão mínima. Em seguida faça variar o valor da tensão de alimentação por incrementos de forma a permitir leituras de VD e ID significativas para o tipo de curva que se pretende construir. Registe as leituras obtidas numa tabela. 2. Inverta a polarização do díodo D. Por variação da tensão, tente medir o valor da corrente inversa IR e a correspondente tensão inversa VR. Registe as leituras obtidas. Discuta os valores encontrados.

3 Nota: tome em consideração a montagem adequada dos medidores de tensão e corrente de forma a minimizarem-se os erros de leitura de IR e VR. 3. Trace a curva característica do díodo (características directa e inversa num mesmo gráfico). 4. A partir da curva característica do díodo obtida atrás, proponha um modelo linear aproximado para o díodo que testou. B - Díodo LED Substitua, no circuito utilizado na parte A., o díodo 1N4001 por um LED. Repita a experiência, seguindo os procedimentos descritos em A. C - Díodo Zener 4,7V Agora substitua o LED por um Díodo Zener de 4,7V. Repita a experiência, seguindo os procedimentos descritos em A. D - Comentários Finais Apresente os seus comentários finais relativos ao trabalho efectuado, aos resultados encontrados e correspondentes conclusões, tendo em conta as curvas teóricas dos díodos e as possíveis diferenças encontradas. Introdução 2º Parte do Trabalho de Laboratório É objectivo do presente trabalho o estudo de alguns circuitos típicos que utilizam como seu elemento fundamental o díodo. Pretende-se com a observação das formas de onda na saída de cada um dos circuitos dados, a sua comparação com o sinal de entrada, o registo dos seus valores máximos e mínimos (tensão e/ou corrente), a observação de pontos de interesse particular e o seu registo, etc.. O registo das formas de onda a observar deve efectuar-se sobre o reticulado da folha em anexo, não esquecendo de registar as escalas utilizadas no osciloscópio. 1. Circuitos com Díodos 1N4001 (Fig. 1, 2, 3 e 4) e Zener (Fig. 5 e 6) Q1 - Para os circuitos das figuras 1 a 6 considere = 10.sin(wt) e esboce num gráfico a tensão de saída, justificando os resultados obtidos. Refira uma possível utilização de cada um dos circuitos.

4 Faça a montagem do circuitos representados nas figuras 1 a 6 respectivamente, em que VL=VL1= 5VDC, VL2= -5VDC e DZ1 e DZ2 são díodos Zener com VZ0=4,7V. Aplique na entrada uma tensão sinusoidal, com frequência de 1KHz e amplitude máxima 10V. Registe as formas de onda das tensões de entrada e saída que observa no osciloscópio. Comute o gerador de sinais para onda triangular e volte a registar as tensões na entrada e saída. No caso das figuras 1, 2, 5 e 6, com o osciloscópio no modo X-Y, trace as respectivas curvas representativas da função de transferência e comente-as. 2. Circuitos Rectificadores/Reguladores (Fig. 7) Q2 - Justifique de forma analítica todos os resultados obtidos no Laboratório. Faça a montagem do circuito representado na fig. 7, tendo o cuidado de manter desligados o condensador C (10µF) e o díodo Zener (VZ0=7,5V). R1=220Ω e RL=1kΩ. a) Aplique à entrada uma tensão sinusoidal, com frequência de 50Hz, obtida no secundário de um transformador 220V/12V. Registe as formas de onda das tensões na entrada e na saída que observa no osciloscópio, verifique os seus valores máximos e mínimos, compare-los e justifique as diferenças encontradas. b) Ligue agora o condensador C, registe as formas de onda que observa no osciloscópio e comente o resultado comparativamente com o observado em a). Comente também quanto ao valor de C e sua relação com a forma de onda na saída. c) Acrescente ao circuito o díodo Zener DZ como indicado na figura. Registe as formas de onda de entrada e saída que verifica no osciloscópio e explique as diferenças observadas relativamente aos casos anteriores. Comente quanto ao valor de VZ e a sua relação com a forma de onda na saída. 3. Circuito duplicador de tensão (Fig. 8) Q3 - Justifique todos os resultados obtidos no Laboratório. Explique o funcionamento do circuito e qual a sua utilidade. Faça a montagem do circuito representado na fig. 8. Aplique à entrada uma tensão sinusoidal de frequência 10 KHz e amplitude máxima 10V. a) Com a resistência R (1KΩ) desligada do circuito, registe as formas de onda VA2 e VK2 (tensões no ânodo e cátodo do díodo D2) que observa no osciloscópio. b) Ligue a resistência R e volte a registar as tensões VA2 e VK2.

5 Repita as alíneas a) e b) para tensões de entrada com as seguintes frequências: 100KHz, 1KHz, e 100Hz. Fig. 1 Fig. 2 Fig.3 Fig. 4

6 R R 1k Dz 1k Dz 1 Dz 2 Fig. 5 Fig. 6 D R1 R L C Dz Fig. 7 C1 D2 D1 VK2 C2 R L VA2 Fig. 8

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