Curva Característica de um Díodo de Junção

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Tiago Peres Leão
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1 Curva Característica de um Díodo de Junção Ano Lectivo 2003/2004-2º Semestre O presente trabalho prático é composto por duas secções : Protocolo Descrição dos procedimentos a efectuar pelo aluno. O protocolo fica para o aluno e contém os mesmos campos de resposta para registo posterior. Relatório Secção onde o aluno preenche com os cálculos efectuados, respostas e resultados obtidos, que será entregue ao docente no final do trabalho. Características Diodo Sinal Pág - 1 de 10

2 Material necessário: (*) indica que deve ser requisitado nas oficinas 1 Fonte de alimentação 1 Multimetro 1 Osciloscópio 1 Placa de experiências (*) 1 Díodo de sínal 1N4148 (*) 1 Resistência de 1kΩ ¼W (*) 1 Resistência de 100Ω ¼W (*) Objectivos: Utilizar um ohmímetro para identificar os terminais de um díodo de junção e verificar o seu estado de funcionamento. Compreender e testar o funcionamento de uma junção P-N directamente polarizada; Compreender e testar o funcionamento de uma junção P-N inversamente polarizada; Traçar e interpretar a curva característica de um díodo de junção; Visualizar no osciloscópio a curva característica de um díodo de junção. Introdução: Uma junção PN caracteriza-se por possuir alta resistência quando inversamente polarizada e uma resistência reduzida quando directamente polarizada. O díodo directamente polarizado, atinge o limiar da condução para um valor da tensão que se aproxima de 0,3V para os de germânio e 0,6V para os de silício. Nunca deverá ser ultrapassado de VD máximo a que corresponde um ID máximo, indicado pelo fabricante, para que a junção não seja destruída pelo aquecimento excessivo. Características Diodo Sinal Pág - 2 de 10

3 1 Verificação do Estado do Díodo Antes de iniciar o trabalho deve verificar a integridade do díodo. Para tal, e recorrendo a um multimetro (de preferência analógico), realize o teste indicado na figura seguinte. Se o díodo estiver em boas condições, o aparelho deverá indicar uma resistência baixa para a polarização directa, e uma resistência elevada para a polarização inversa. (a) Polarização directa (b) Polarização inversa Circuito 1 Verificação da integridade do díodo. Para ambas as polarizações, meça o valor de resistência directa do díodo (RD Pol. Directa) e da sua resistência inversa (RI Pol. Inversa). Tome nota desses valores no quadro I. Diga, justificando, se o díodo se encontra em bom estado. Quadro 1 Valores de resistência directa e inversa de um díodo de sinal (1N4148). Valores experimentais RD (Ω) RR (Ω) Resposta Características Diodo Sinal Pág - 3 de 10

4 2 Característica de um Díodo Pretende-se agora determinar graficamente a característica VI do díodo em análise. Para tal irá proceder-se a medição da tensão e corrente a que o díodo está sujeito, para diversos valores de tensão de entrada. Monte o circuito representado na figura seguinte e regule convenientemente a fonte de alimentação de modo a completar o quadro de resultados. (a) Polarização Directa (b) Polarização Inversa Circuito 2 Circuito para determinar a característica VI de um díodo. Para cada circuito, varie a tensão de alimentação de modo a preencher os respectivos quadros. Para cada valor de tensão V, anote o valor exacto, recorrendo a um multimetro digital. Quadro 2 (a) Quadro 2 (b) V (V) VR (V) VD (V) ID (ma) V (V) VR (V) VD (V) ID (ma) 0.0 ( ) 0.2 ( ) ( ) 0.4 ( ) ( ) 0.6 ( ) ( ) 0.8 ( ) ( ) 1.0 ( ) ( ) 2.0 ( ) ( ) 4.0 ( ) ( ) 6.0 ( ) ( ) 8.0 ( ) ( ) 10.0 ( ) ( ) Com base nos valores obtidos, esboçe no gráfico 1 a característica VI do díodo. Teça as considerações julgadas convenientes. Características Diodo Sinal Pág - 4 de 10

5 Gráfico 1 Esboço da característica VI do díodo 1N4148. Considerações relativas ao gráfico 1 3 Característica de um Díodo recorrendo ao Osciloscópio Monte o circuito representado na figura seguinte e observe a característica do díodo no osciloscópio. Circuito 3 Esquema de ligações para visualização da característica do díodo. Para a visualização no osciloscópio coloque-o no modo X-Y e com acoplamento DC, ligando as pontas de prova como indicado no esquema de ligações. Características Diodo Sinal Pág - 5 de 10

6 Esboçe a imagem visualizada no osciloscópio. Figura 1 Curva característica do díodo observada no osciloscópio. Faça a linearização da curva característica do díodo (no gráfico 2) e, com base neste, determine os valores de RDIR e RINV. Compare estes valores, com os obtidos no ponto 1 do trabalho. Desenhe os modelos linearizados do díodo de junção respectivamente, nas zonas de polarização inversa e directa. Gráfico 2 Modelo linearizada da característica VI do díodo 1N4148. Cálculos, Resposta e Desenhos Características Diodo Sinal Pág - 6 de 10

7 Curva Característica de um Díodo de Junção Relatório Ano Lectivo 2003/2004-2º Semestre Elementos do Grupo Número Nome Classificação Obtida (%) Por : Data : / / Características Diodo Sinal Pág - 7 de 10

8 1 Verificação do Estado do Díodo Quadro 1 Valores de resistência directa e inversa de um díodo de sinal (1N4148). Valores experimentais RD (Ω) RR (Ω) Resposta 2 Característica de um Díodo Quadro 2 (a) Quadro 2 (b) V (V) VR (V) VD (V) ID (ma) V (V) VR (V) VD (V) ID (ma) 0.0 ( ) 0.2 ( ) ( ) 0.4 ( ) ( ) 0.6 ( ) ( ) 0.8 ( ) ( ) 1.0 ( ) ( ) 2.0 ( ) ( ) 4.0 ( ) ( ) 6.0 ( ) ( ) 8.0 ( ) ( ) 10.0 ( ) ( ) Características Diodo Sinal Pág - 8 de 10

9 Gráfico 1 Esboço da característica VI do díodo 1N4148. Considerações relativas ao gráfico 1 3 Característica de um Díodo recorrendo ao Osciloscópio Figura 1 Curva característica do díodo observada no osciloscópio. Características Diodo Sinal Pág - 9 de 10

10 Gráfico 2 Modelo linearizada da característica VI do díodo 1N4148. Cálculos, Resposta e Desenhos (se for necessário utilize as costas desta folha) Características Diodo Sinal Pág - 10 de 10

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