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ELETRÔNICA ANALÓGICA I Profa . Dra . Josiane Rodrigues Experiência 2 – Obtendo a Curva do Diodo Nome dos Alunos: Aluno: Boby Victor Souza dos santos Turma: 01 Resumo: Na eletrônica, um dos componentes mais utilizados são os diodos semicondutores. Tais Dispositivos tem por característica principal, comporta-se de maneira semelhante a uma chave mecânica que pode controlar se uma corrente fluirá, no entanto quando o chaveamento for fechado, permitirá somente que a corrente flua em um sentido. Neste experimento em busca de identificar a curva característica de um diodo semicondutor em um circuito na bancada, conseguimos a Identificá-la e operar um osciloscópio, conhecendo seus controles e compreendendo suas funções observando característica que relaciona corrente à tensão aplicada em um diodo dita uma comparação experimental das aulas teóricas. Introdução: CURVA CARACTERÍSTICA DO DIODO A curva apresentada na Fig. 2 aponta a característica que relaciona corrente à tensão aplicada em um diodo de junção de silício. Curvas características de corrente pela tensão são geralmente utilizadas para compreender o comportamento do diodo dentro de um circuito eletrônico. Pode-se dividir essa curva em três regiões, de acordo com a tensão aplicada ao elemento: onde a tensão aplicada é positiva, tem-se a região de polarização direta; quando a tensão aplicada é negativa, ten-se a região de polarização inversa (ou reversa) e a região de ruptura, que é obtida quando a tensão inversa excede a um valor de limiar específico para um diodo particular. Porém, a forma mais precisa de se obter a curva característica de um diodo é fazendo medições em laboratório, onde os resultados obtidos são mais próximos da realidade, desde que a montagem do circuito não apresente erro. Usando um osciloscópio com uma ponta de prova tensão e outra de corrente, facilmente pode-se alcançar a curva característica de um diodo específico. Esse instrumento, através do modo xy, é capaz de traçar instantaneamente o gráfico onde cada um dos canais representa um eixo. Procedimento experimental: Material Utilizado 01 Fonte DC ajustável; 01 Matriz de contatos (protoboard); 01 Multímetro; 01 Osciloscópio; 01 Resistor de 1KW; 01 Diodo 1N4007; Cabos, fios e pontas de prova. Parte 1: De forma manual 1. Com o uso o multímetro, identifique os terminais do diodo (Anodo e Catodo); 2. Monte o circuito da Figura 1; 3. Varie o valor de V1 de acordo com a Tabela 1 e meça os valores da corrente ID e da tensão VD que passam pelo diodo D1. 4. Utilizar a função “teste de diodo” do multiteste para determinar a tensão de barreira de potencial do diodo. 5. Usando o Matlab, obtenha a curva ID X VD; Parte 2: De forma prática (usando o osciloscópio) 1. Usando o circuito da Figura 1, troque a fonte de alimentação DC por um gerador de sinais; 2. Troque, ainda, a posição do diodo com o resistor da Figura 1; 3. Configure o gerador, para que o mesmo gere uma onda triangular de 1 kHz, com a amplitude máxima; 4. Configure o osciloscópio para a função “XY” (botão Display, formato XY), ou seja, uma forma de onda em função de outra; 5. Coloque a ponta de prova do canal 1 logo após o gerador (positivo logo após o gerador e negativo no terra), 2V/Div; 6. Coloque a ponta de prova do canal 2 nos terminais do resistor R1 (positivo entre o diodo e o resistor e negativo no terra), 1 V/Div; Obs. Ambos os canais devem estar configurados para o modo de acoplamento DC. Observe e capture a imagem que aparece no osciloscópio. Além de descrever o que representa o seu comportamento. Resultado e discussão: Na parte 1 Com o uso o multímetro, identificamos os terminais do diodo (Anodo e Catodo); resposta: 0,760MΩ A condição de um diodo semicondutor pode ser rapidamente determinada utilizando (1) um multímetro digital (DDM — digital display multimeter) com uma função de teste de diodo, (2) a função de ohmímetro de um multímetro 2. Monte o circuito da Figura 1 3.Variando o valor de V1 na fonte de acordo com a Tabela 1 os valores da corrente ID e da tensão VD que passam pelo diodo D1.V1() VD(volts) ID(mA) -2 -0,57 0 -1 -0,53 0 0 0 0 0,1 0,17 0 0,2 0,29 0 0,3 0,40 0 0,4 0,43 0 0,5 0,46 0 0,6 0,48 0 0,7 0,49 0,1 0,8 0,50 0,2 0,9 0,52 0,3 1 0,52 0,4 1,1 0,53 0,5 1,2 0,54 0,6 2 0,58 1,3 3 0,60 2,3 4. Utilizar a função “teste de diodo” do multiteste para determinar a tensão de barreira de potencial do diodo. Resposta: Volts=0,565v 5.Usando o libreoffice obteve o gráfico; Na parte 2 de forma prática na bancada (usando o osciloscópio) e alterando o circuito da Figura 1, trocamos a fonte de alimentação DC por um gerador de sinais mostrado na (fig.2) e, ainda, foi realizada a troca da posição do diodo com o resistor da Figura 1; Configurando o gerador, para que o mesmo gere uma onda triangular de 1 kHz no entanto conseguimos aferir o valor no display de 1,14kHz como mostra as figuras no canto inferior direito do osciloscópio com a amplitude máxima (figuras 4), configurado o osciloscópio para a função “XY” (botão Display, formato XY), ou seja, uma forma de onda em função de outra podemos visualizar CH1 e CH2 nas figuras, para aferir foi colocada a ponta de prova do canal 1 logo após o gerador (positivo logo após o gerador e negativo no terra), 2V/Div; Também colocado a ponta de prova do canal 2 nos terminais do resistor R1 (positivo entre o diodo e o resistor e negativo no terra), Observando que Ambos os canais devem estar configurados para o modo de acoplamento DC. Fig.2 Gerador de sinais. Fig.3 Circuito na matriz. Fig.4 configurações ajuste e visual Observamos e capturamos a imagem que aparece no osciloscópio o que descreve o que representa o seu comportamento no experimento. Fig5. Captura da tensão de joelho. Conclusão: Foi um experimento proveitoso se tratando de alunos incipientes no uso de equipamentos de bancada, no entanto sabemos que pode-se aperfeiçoar as aferições e que é possível acompanhar a curva usando um osciloscópio. E essa curva demonstra um crescimento, que confirma que conforme há o aumento de tensão em certo trecho o gráfico da relação das grandezas envolvidas é não linear e dependendo da tensão aplicada o comportamento é de uma curva exponencial que aumenta muito rapidamente conforme valores crescentes de tensão. Referências bibliográficas: BIBLIOGRAFIA. BOYLESTAD, R., NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, 11a ed, Prentice-Hall do Brasil, 2013. MALVINO, A.P., Eletrônica: volume 1, 7a ed, São Paulo: Makron Books, 2007. MALVINO, A.P., Eletrônica: volume 1, 7a ed, São Paulo: Makron Books, 2007. site:https://www.passeidireto.com/arquivo/66873063/atividade-pratica-01-analogica- diodos
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