Prévia do material em texto
Apostila de aulas práticas de Laboratório de Eletrônica I 8 Aula Prática No 02 Título: Características de Diodos Objetivos: Verificar o estado de diodos com o auxílio do multímetro.Levantar as curvas características dos diodos com o uso do osciloscópio Materiais e equipamentos necessários ♦ Fonte de alimentação ♦ Módulo de teste Diodos Características e Aplicações ♦ Multímetro digital ♦ Osciloscópio Introdução Teórica 1 - DIODOS DE JUNÇÃO Os diodos de junção, como o próprio nome indica, são aqueles formados pela junção de dois materiais semicondutores dos tipos p e n e têm como símbolo o indicado no desenho da Figura 1. A corrente elétrica flui, no sentido convencional, do anodo para o catodo quando uma bateria é ligada com o polo positivo ao anodo e o negativo ao catodo e, nesta situação, dizemos que o diodo está polarizado diretamente; caso a bateria esteja ligada invertida, isto é, com o polo positivo no catodo e o negativo no anodo, o diodo não deixa passar nenhuma corrente e, neste caso, dizemos que o diodo está polarizado reversamente. Existem muitos tipos de diodos para as mais variadas finalidades; talvez os de maior uso são aqueles que usamos para transformar tensão alternada em contínua e os que usamos para manter uma determinada tensão constante; os primeiros são chamados de diodos retificadores e os segundos de diodos zener. A Figura 2 mostra o símbolo de um diodo zener. Na prática, os componentes apresentam uma faixa numa das extremidades, que pode ser branca ou preta, para indicar o terminal corresponde ao catodo, conforme indicado nas Figuras 1 e 2. A não ser que a pessoa seja bem experiente, é muito difícil identificar o tipo de diodo apenas por seu aspecto físico. Por este motivo existem manuais e sites de fabricantes, onde, a partir da nomenclatura do diodo, ficamos sabendo todas as informações de que necessitamos, inclusive do tipo de semicondutor de que é fabricado o diodo ( Si ) ou ( Ge ). Figura 1- Símbolo e identificação de um diodo retificador Figura 2- Símbolo e identificação de um diodo zener anodo catodo catodo catodo anodo catodo Apostila de aulas práticas de Laboratório de Eletrônica I 9 Parte Prática MEDIÇÕES NOS DIODOS DE JUNÇÃO USANDO O MULTÍMETRO 1) Inicialmente preparar o multímetro para medir semicondutores. Inserir os cabos de medição nos bornes apropriados, preferencialmente usando um cabo vermelho para o positivo e um cabo preto para o comum. 2) Ligar o multímetro. 3) Utilizando o módulo e o multímetro, realizar medições nos cinco diodos que se encontram no módulo, primeiramente ligando o cabo vermelho no anodo e o cabo preto no catodo (polarização direta) de cada um e anotar na tabela os resultados encontrados; em seguida inverter os cabos, vermelho no catodo e preto no anodo (polarização reversa), para cada um dos cinco diodos e anotar novamente os resultados na Tabela 1. DIODO POLARIZAÇÃO DIRETA POLARIZAÇÃO REVERSA D1 D2 D3 D4 D5 Tabela 1 4) De posse dos dados da Tabela 1, o que voce pode concluir? 5) Montar o circuito da Figura 3, não se esquecendo de observar a polaridade dos instrumentos. 6) Ajustar a fonte de tensão DC para 12 Volts. 7) Conectar o diodo D1 como diodo de teste inicial. 8) Alimentar o circuito. 9) Fazer as leituras de corrente e tensão e preencher a Tabela 2. 10) Trocar sucessivamente o diodo de teste até D5 , sempre lendo os valores de corrente e tensão nos multímetros e preencher a Tabela 2 . DIODO D1 D2 D3 D4 D5 Polarização direta Volt I mA Polarização reversa Volt I mA Tabela 2 11) Examinar atentamente a Tabela 2 e tirar conclusões. Figura 3-Diagrama da montagem DC A + D5D4D3D2D1 R1 1kΩ 12V V Apostila de aulas práticas de Laboratório de Eletrônica I 10 CURVAS DOS DIODOS NO OSCILOSCÓPIO As curvas características (V x I ) dos diodos podem ser observadas no osciloscópio se fizermos a montagem da Figura 4 e o ajustarmos para operar em modo X-Y. 1) Monte o circuito da Figura 4 utilizando o módulo. A tensão RMS do secundário do transformador deve ser de 12V. Peça orientação a seu professor caso tenha dificuldade com as ligações. Se o osciloscópio possuir cabo de terra individual para cada canal, manter os terras dos dois canais do osciloscópio ligados no ponto indicado pela seta Terra. Caso isso não seja observado o módulo será danificado 2) Inverter o sinal canal 2 e ajustar o osciloscópio para trabalhar com em modo x-y. Consultar a aula 1 caso tenha dúvidas neste ajuste. Ajustar o ponto no centro da tela do osciloscópio. 3) Troque sucessivamente o diodo de teste até D5 e Desenhar nos eixos à seguir as curvas obtidas para os vários diodos do módulo indicando os valores de VD e VZ, quando aplicável. T1 D5 D4 D3D2 R1 1kΩΩΩΩ D1127Vac Canal 1 Canal 2 Terra D4 D5 V I D2 V I D1 V I D3 V I V I Figura 4 - Diagrama elétrico da montagem Apostila de aulas práticas de Laboratório de Eletrônica I 11 4) Através da análise das curvas obtidas, identificar a constituição e o tipo de diodo e preencher a Tabela 3. Diodo Tipo (Retificador ou Zener) Constituição (Si ou Ge) VD VZ D1 D2 D3 D4 D5 5) Desligar e guardar todos os módulos e instrumentos Questões . 1) Consulte na Internet os data sheet dos diodos retificador , de sinal e zener. Analise as diferenças em termos de parâmetros destes diodos. Sugestão de sites: http://www.datasheetcatalog.com/ www.fairchildsemi.com www.rectron.com/ 2) Explicar as principais aplicações de cada tipo de diodo. 3) Pesquise ainda o que é Tempo de Recuperação Reversa de um diodo e Explicar a diferença de comportamento entre um diodo retificador e um diodo de sinal. 4) O que são componentes SMD (Surface Mount Device)? Revisão sobre o assunto diodo na Internet: http://www.youtube.com/watch?v=UxmR8Vx_fPw Tabela 3