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1 CIRCUITOS COM DIODOS E.L.Jorge Centro Universitário Uninter Pap –. Sagrada Familia, 1700, Bairro Aurora – CEP: 78.740-032 – Rondonópolis – Mato Grosso - Brasil e-mail: evandroljorge@gmail.com RA - 1506548 Resumo EXPERIÊNCIA 1: Retificador de meia onda Palavras chave: Diodo, retificador, transformador Introdução A tensão de alimentação dos circuitos eletrônicos deve ser contínua e estável. Mas a tensão fornecida pela rede elétrica é senoidal, bipolar (tem semiciclos positivo e negativo) e a tensão de pico da onda é muito alta. O valor da tensão de pico deve ser abaixado (transformador), ela tem que ser convertida num sinal inteiramente positivo (retificador) e transformada numa tensão contínua (circuito do regulador). Os circuitos retificadores utilizam diodos para retificar o sinal alternado anulando o semiciclo negativo (retificador de meia onda), ou tornando positivo o semiciclo negativo (retificador de onda completa) para posteriormente ser convertido em contínua por um circuito adequado para essa função. Procedimento Experimental 1 - Calibrar as pontas do osciloscópio como indicado no documento anexo Calibração pontas.pdf. Imagem 1 Imagem 2 EXPERIÊNCIA 1: Retificador de meia onda: Este experimento consiste em verificar o funcionamento de um circuito retificador de meia onda. Verificar os sinais de entrada e saída e traçar a curva de transferência do circuito. O circuito a ser montado é o seguinte: Montagem em Protoboard A configuração de ligações de um Protoboard é mostrada na Figura 2. O Protoboard é organizado em linhas numeradas e colunas identificadas por letras. Nas bordas do Protoboard estão as colunas com conexões de distribuição de alimentação, sendo a tensão positiva (VCC) identificada pela cor vermelha e pelo símbolo +, e a referência do circuito (GND) identificada pela cor azul e pelo símbolo -, conforme a figura abaixo. 1. Separe os seguintes materiais: a. 1 Protoboard b. 1 Transformador c. 1 Osciloscópio d. 1 Diodo 1N400X e. 1 Resistor de 1 kΩ f. 1Fonte ajustável 2 2. Monte o circuito no Protoboard seguindo o esquema mostrado na Figura 1. 3. Ligue o terra “0” no ponto médio do secundário do transformador. 4. Ligue dois canais do osciloscópio com as pontas de prova previamente calibradas. 5. Coloque os dois jacarés pretos das pontas de prova no ponto “0” (terra) do circuito. 6. Coloque a ponta de prova do Canal 1 no ponto 1 (nó de entrada). 7. Coloque a ponta de prova do Canal 2 no ponto Vo (nó de saída). 8. Verifique as formas de onda dos dois canais e preencha a Tabela 1. Imagem 3 Tabela 1: Sinais de entrada e saída de um retificador de meia onda. Parâmetro V1 Vo Tensão pico a pico [V] 43,9 20,7 Frequencia [Hz] 60 60 9. Desenhe as formas de onda de entrada e saída ou coloque uma imagem da tela do osciloscópio. Explique o resultado e justifique a forma de onda de saída. Imagem 4 Canal 1 – Tensão alternada Senoidal, leitura de pico a pico em um valor aproximado 44,5V e 15,4 RMS conforme leitura realizada no multímetro, com freqüência de 60,7Hz. Canal 2 – Tensão retificada em meia onda, com valor de tensão aproximada a 7,9V, conforme leitura realizada com o multímetro. Curva de transferência 1. Monte o circuito no Protoboard seguindo o esquema mostrado, substituindo o transformador por uma fonte de tensão. 2. Coloque o multímetro no modo medição de tensão. 3. Para valores negativos de Vi colocar o terminal positivo da fonte no ponto “0” (terra), e o terminal negativo no ponto “1”. a. Coloque o terminal comum (preto) do multímetro no ponto “0” (terra). b. Ajuste a tensão da fonte variável (no valor máximo para começar). c. Coloque o terminal vermelho do multímetro em “1” (Vi), meça e preencha o Vi na Tabela 2. d. Coloque o terminal vermelho do multímetro em Vo, meça e preencha o Vo na Tabela 2. e. Repita as medições até 0 V do sinal de entrada. 4. Para valores positivos de Vi colocar o terminal positivo da fonte no ponto “1”, e o terminal negativo no ponto “0” (terra). a. Coloque o terminal comum (preto) do multímetro no ponto “0” (terra). b. Ajuste a tensão da fonte variável (em 0 V para começar). c. Coloque o terminal vermelho do multímetro em “1” (Vi), meça e preencha o Vi na Tabela 2. d. Coloque o terminal vermelho do multímetro em Vo, meça e preencha o Vo na Tabela 2. e. Repita as medições até a tensão máxima da fonte de entrada. 5. Com os dados da tabela monte o gráfico da curva de transferência. Tabela 2: Curva de transferência de um retificador de meia onda. Vi[V] Vo[V] -12,6 0 -10 0 -8 0 -5 0 -3 0 1 0,05 3 2,3 5 4,4 8 7,4 10 9,4 11,9 11,2 3 Figura 3: Curva de transferência de um retificador de meia onda. EXPERIÊNCIA 2: Retificador de onda completa Métodos 1. Separe os seguintes materiais: a. 1 Protoboard b. 1 Transformador c. 1 Osciloscópio d. 2 Diodos 1N400X e. 1 Resistor de 1 kΩ 2. Monte o circuito no Protoboard seguindo o esquema mostrado. 3. Ligue dois canais do osciloscópio com as pontas de prova previamente calibradas. 4. Coloque os dois jacarés pretos das pontas de prova no ponto “0” (terra) do circuito. 5. Coloque a ponta de prova do Canal 1 no ponto 1 (nó de entrada). 6. Coloque a ponta de prova do Canal 2 no ponto Vo (nó de saída). 7. Verifique as formas de onda dos dois canais e preencha a seguinte Tabela 3. Tabela 3: Sinais de entrada e saída de um retificador de onda completa. Parâmetro V1 Vo Tensão pico a pico [V] 43,9 21 Frequencia [Hz] 60,04 120 8. Desenhe as formas de onda de entrada e saída ou coloque uma imagem da tela do osciloscópio. Explique o resultado e justifique a forma de onda de saída. Imagem 5 Imagem 6 Canal 1 – Amarelo -> Corrente alternada senoidal Canal 2 – Verde -> Tensão retificada em onda completa somente com tensão positiva Tabela 4: Curva de transferência de um retificador de meia onda. Curva de transferência Imagem 7 4 Imagem 8 EXPERIÊNCIA 3: Ceifador em um nível Métodos 1. Separe os seguintes materiais: a. 1 Protoboard b. 1 Gerador de sinal. c. 1 Osciloscópio d. 1 Diodo 1N4148 e. 1 Resistor de 1 kΩ f. 1 Fonte ajustável 2. Monte o circuito no Protoboard seguindo o esquema mostrado na Figura 5. 3. Ajuste a Fonte variável (ajustável) a um valor de tensão igual ao terceiro número do seu RU. Se o número for 0 ajuste a fonte a 2 V. (Exemplo: RU 1845635, ajuste a fonte variável para que tenha 4 V na saída.) 4. Coloque a fonte variável no circuito. A fonte variável está indicada como V na Figura 5. 5. Ajuste a saída do Gerador de sinais no site especificado: a. Sinal senoidal com amplitude igual a 20 V pico a pico. b. Frequência de 1 kHz. 6. Coloque no circuito o gerador de sinais indicado como Vi na Figura 5. 7. Ligue dois canais do osciloscópio com as pontas de prova previamente calibradas. 8. Coloque os dois jacarés pretos das pontas de prova no ponto “0” (terra) do circuito. 9. Coloque a ponta de prova do Canal 1 no ponto 1 (nó de entrada). 10. Coloque a ponta de prova do Canal 2 no ponto Vo (nó de saída). 11. Verifique as formas de onda dos dois canais e preencha a seguinte Tabela 3. Tabela 5: Sinais de entrada e saída de um ceifador. Parâmetro V1 Vo Tensão pico a pico [V] 39,5 22,4 Frequencia [Hz] 1K 1K 12. Desenhe as formas de onda de entrada e saída ou coloque uma imagem da tela do osciloscópio. Explique o resultado e justifique a forma de onda de saída. Imagem 9 Imagem 10 13. A partir dos sinais de entrada e saída faça o gráfico da curva de transferência do circuito. Conclusão A partir das conclusões é possível trabalhar os conceitos como vetores, velocidade vetorial, conceitos de área e distância percorridagraficamente. É possível ainda levantar pontos como aceleração a partir de gráficos de velocidade, obter equações de movimento a partir de gráficos.. Referências FÍSICA I - MECÂNICA Autor: Sears & Zemansky / Young & Freedman www.alunosonline.com.br/fisica/graficos-movimento- uniforme.html http://www.bibliotecadigital.ufmg.br/dspace/bitstream/ handle/1843/BUOS-CKML3/a_interp.pdf?sequence=1 Software – Virtual Physics Lab Mechanics