ROTEIRO OFICIAL 08 TJB

Transcrição

1 - UTFPR DAELT Engenharia Elétrica e/ou Controle e Automação Disciplina: Laboratório de Eletrônica ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes ROTEIRO OFICIAL 08 TJB operação discreta com NTC Visto Data da realização: / /2017 Data da entrega: / /2017 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 2017

2 Roteiro 08 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 03 e 04 do livro Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos Boylestad; Capítulo 04 do livro Microeletrônica Sedra (4ª Ed.). 01 fonte CC variável; 01 proto board 01 multímetro 1 01 multímetro com termopar (no lab) 01 ferro de solda e suporte de ferro de solda (no lab) 01 resistor 1k de 1/4W 01 resistor 10k de 1/4W 02 resistores de LED 01 resistor de 470ohms 01 Potenciômetro linear de 100k para encaixe em protoboard 02 transistores BC 547 ou similar 01 termistor NTC 10kohms Preparação: Teste e identificação dos transistores: 1. 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 2. Meça os resistores e anote os valores: R1k= R10k= R470= 3. 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 1. Figura 1- Ponta sensora para medida de temperatura ENM 2/5 Rot08_TJB_NTC_S25

3 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 Se a temperatura diminuir, procede-se a inversão os terminais da ponta sensora. 4. 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 2. Figura 2- 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: 1. Analise o circuito da Figura 3 e responda: com a aproximação do ferro de solda do NTC o LED acende ou apaga? 2. Monte o circuito da Figura 3. Verifique o seu funcionamento realizando as ações simultâneas de aproximação/afastando a fonte de calor do NTC e o ajuste do P1. ENM 3/5 Rot08_TJB_NTC_S25

4 3. 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= VR1k= VR1k= VP1= VP1= VR470= VR470= Vled= Vled= VNTC= VNTC= VR2= VR2= I NTC 2 = I 2 1 I1 I 1 P1 IB TJB1 NTC R2=50 R1k R V Cálculo aproximado de IB: Figura 3 Circuito com transistor operado por NTC. IB = I1 INTC = (VR1k/R1k) VR2/50= 4. Desligue o circuito e sem alterar a posição do P1, retire-o do circuito e meça a resistência ajustada entre 1 e 2. P1= 5. Calcule o valor aproximado de IB: IB= 6. Desenergize o circuito e sem alterar a posição do P1, retire-o do circuito e meça a resistência ajustada entre 1 e 2. P1= 7. Calcule a corrente que circula pelo potenciômetro: Ipot= V12/R12 = ENM 4/5 Rot08_TJB_NTC_S25

5 Questionário: 1. Questão 01 para relatório: Descreva a operação do circuito da Figura 3 estabelecendo uma relação entre os valores medidos e a condição do led: se aceso ou apagado. 2. Questão 2 complete as lacunas para tornar a afirmação que descreve o correto funcionamento do circuito da Figura 3: 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. 3. Qual é a potência dissipada por um transistor cuja corrente de coletor é 100mA, e a tensão entre coletor e emissor é 3,5V? Apresentar os cálculos à mão livre. (R: 0,35W) 4. Calcule a VCE, VCB, IC, IB, IE e Beta do circuito da Figura 3. Utilize os valores medidos dos resistores. Apresente o resultado em uma tabela 5. Medições em um TJB npn de um dado circuito mostram que a corrente de base é 14,46 A, a corrente de emissor é de 1,460mA 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; 100; 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= 25mV 6. Dados V1=5V; Vcc=12V, =150 ; VBE=0,7V, RB=260k e RC=4k7. Determine: IC, IB, IE, VC, VE, VB, VCE, VCB e o modo de operação para o circuito da Figura Repita o exercício anterior, porém com RB=10k. Determine: IC, IB, IE, VC, VE, VB, VCE, VCB e o modo de operação para o circuito da Figura 4. Figura 4 Circuito relativo ao questionário. 8. Estabeleça um comparativo entre a operação dos circuitos propostos pelas questões 6 e 7. ENM 5/5 Rot08_TJB_NTC_S25