Relatório - Prática 01

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PRÁTICA 01:
CURVA CARACTERÍSTICA DO DIODO
CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA I
PROFESSOR: JOSÉ TORRES COURA NETO
ALUNOS:
ELIAS CASSIANO COSTA NETO
OTÁVIO JARDEL DE AMORIM
PALMEIRA DOS ÍNDIOS/AL
DATA DA PRÁTICA: 29/04/2022
1. INTRODUÇÃO
A presente prática foi sobre diodos semicondutores, mais concretamente
sobre os tipos de polarização e a curva característica do diodo.
Ela foi dividida em duas partes. Na primeira parte foram realizadas
simulações em software. Na segunda parte buscou-se reproduzir em
laboratório os circuitos de polarização direta e reversa do diodo, e através dos
resultados obtidos, fazer um levantamento da sua curva característica.
2. OBJETIVOS
A prática teve por objetivos a simulação em software e a montagem em
laboratório dos circuitos de polarização do diodo, e a construção de sua curva
característica.
3. MATERIAIS E MÉTODOS.
● Materiais: protoboard, potenciômetro 1K, diodo comum.
● Equipamentos: fonte de alimentação variável de bancada e multímetro
digital.
● Software para simulação: Multisim Live.
Os dois circuitos que dizem respeito a essa prática são mostrados nas
figuras a seguir:
Figura 1. Circuito 1, resistor em série com diodo em polarização direta.
2
Figura 2. Circuito 2, resistor em série com diodo em polarização reversa.
Toda a prática foi realizada com o auxílio de um guia entregue pelo
professor.
Primeiramente, realizou-se a simulação dos dois circuitos nos
computadores do laboratório, através do software Multisim Live. Então, foi
possível observar e anotar os valores obtidos em cada simulação.
Em um segundo momento, ocorreu a montagem dos circuitos em
laboratório. De início, mediu-se com o multímetro, a resistência do diodo tanto
em polarização direta como em polarização reversa. Após isso, para a
produção do circuito 1, utilizou-se uma protoboard, um potenciômetro, um
diodo e condutores de até 10cm de comprimento. Foi realizada a montagem do
circuito com uma fonte variável alimentando um resistor ligado em série com
um diodo comum em modo de polarização direta. Logo em seguida, com o
auxílio de um multímetro realizou-se a medição de tensão no diodo enquanto a
medição de corrente era feita através da própria fonte variável. Posteriormente
anotou-se os valores obtidos.
Já na produção do circuito 2, foram utilizados os mesmos materiais e
equipamentos do circuito anterior. A única diferença é que o diodo foi ligado em
modo de polarização reversa.
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
Os valores obtidos na medição inicial das resistências elétricas direta e
reversa do diodo se encontram na Tabela 1.
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Tabela 1. Valores de resistência elétrica no diodo polarizado de forma direta e reversa.
Polarização do Diodo Resistência
Direta 79 KΩ
Reversa 26 MΩ
Para identificar os terminais de um diodo com o ohmímetro, é necessário
medir a resistência elétrica nos dois sentidos, a posição que apresenta um
valor menor é a de polarização direta, enquanto a posição que apresenta um
valor maior é a de polarização reversa.
É possível notar que o valor da resistência em polarização direta é bem
menor que o valor em polarização reversa. Isso acontece pois o diodo em
posição direta se polariza de tal forma a permitir a passagem de corrente
elétrica em seus terminais, apresentando uma queda de tensão, e como
consequência, um valor de resistência menor.
A montagem do Circuito 1, realizada no laboratório, foi muito próxima ao
modelo mostrado na Figura 3, elaborada no software Tinkercad apenas para
fins ilustrativos.
Figura 3. Modelo de como foi realizada a montagem do Circuito 1.
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Os valores colhidos no Circuito 1, tanto na simulação quanto nas medições
em laboratório foram colocados na Tabela 2.
Tabela 2. Valores de corrente e tensão no diodo polarizado de forma direta.
𝑉
𝐷
(𝑉) 0,00 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80
𝐼
𝐷
−
𝑆
𝑚𝐴( ) 0,00
66,77
x10−11
23,21
x 10−9
10,91
x 10−7
0,54
x 10−4
25,32
x 10−4
11,98
x 10−2
5,88 279,20
𝐼
𝐷
−
𝑀
𝑚𝐴( ) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 10,00 20,00 -
Percebe-se que a corrente elétrica no diodo medida no laboratório é sempre
zero para quando a tensão no diodo se encontra entre 0,10 e 0,50 V, isso se
deve ao fato de que a escala suportada pelo aparelho de medição não chega
em valores tão pequenos. Já o valor de corrente para quando o diodo possui
tensão 0,80 V não foi registrado pois a fonte utilizada precisaria fornecer um
valor muito elevado de tensão, inalcançável para a mesma.
A montagem do Circuito 2, realizada no laboratório, foi muito próxima ao
modelo mostrado na Figura 4, elaborada no software Tinkercad apenas para
fins ilustrativos.
Figura 4. Modelo de como foi realizada a montagem do Circuito 2.
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Os resultados obtidos para o Circuito 2, tanto na simulação quanto nas
medições em laboratório foram colocados na Tabela 3.
Tabela 3. Valores de corrente e tensão no diodo polarizado de forma inversa.
𝑉
𝐷
(𝑉) 0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00
𝐼
𝐷
𝑆
𝑚𝐴( ) 0,00
10,01
x 10−9
20,01
x 10−9
30,01
x 10−9
40,01
x 10−9
50,01
x 10−9
60,01
x 10−9
𝐼
𝐷
𝑀
𝑚𝐴( ) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00
Por se tratar de uma escala minúscula, os equipamentos utilizados no
laboratório não conseguiram efetuar a medição da corrente no diodo em
polarização reversa.
Com os dados obtidos nas Tabelas 2 e 3, foi possível realizar o
levantamento da curva característica do diodo. Para uma melhor visualização,
cada polarização foi representada em uma figura diferente.
Para a polarização direta, o diodo apresenta a curva mostrada na Figura 5.
Figura 5. Curva característica do diodo em polarização direta.
Já para a situação de polarização reversa, o diodo apresenta a curva
mostrada na Figura 6.
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Figura 6. Curva característica do diodo em polarização reversa.
5. CONCLUSÕES
Neste relatório foi abordado o diodo semicondutor e seus dois tipos de
polarização. Na polarização direta, pode-se concluir que o comportamento do
diodo estava em curto-circuito, permitindo o fechamento do circuito e a
circulação de corrente elétrica no resistor, com o diodo apresentando um valor
de resistência baixa, e uma queda de tensão fixa de 0,7V. Já na polarização
reversa, concluiu-se que o comportamento do diodo não permitia a passagem
de corrente elétrica no circuito, ou seja, atuava como um circuito aberto,
apresentando uma certa tensão em seus terminais e uma resistência bastante
elevada.
Os objetivos propostos inicialmente foram cumpridos, uma vez que foram
realizadas as simulações e montagens previstas, além de levantar a curva
característica do diodo com os dados obtidos na prática.
Este trabalho foi de grande importância para nosso aprofundamento neste
tema, visto que permitiu-nos compreender melhor o que foi visto anteriormente
na teoria, além de ter-nos permitido aperfeiçoar competências de investigação
e organização.
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6. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
COURA NETO, José Torres. Guia de Laboratório de Eletrônica I: prática 01 -
curva característica do diodo. Palmeira dos Índios: Instituto Federal de Alagoas,
2022. 5 p.
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