Ensaio V

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Universidade Federal de Itajubá - UNIFEI
Ensaio V 
Ação Amplificador, ação seguidor e ação chaveamento
Eduardo Papa - 2016000730 
Leandro Petruci - 2016004784
 Índice 
Introdução------------------------------------------------------------------------------------------------2
Objetivo---------------------------------------------------------------------------------------------------2
Lista de Componentes--------------------------------------------------------------------------------- 2
Lista de Instrumentos----------------------------------------------------------------------------------2
Procedimentos experimentais------------------------------------------------------------------------3
	1.Avaliando os diodos de sinal e retificador com multimetro-------------------------3
	2.Montagem do circuito para observação da curva característica e
 	Influência da temperatura.------------------------------------------------------------------6
	3.Circuito Retificador de meia onda com Center Tap ---------------------------------9
Conclusão------------------------------------------------------------------------------------------------10
Referências ----------------------------------------------------------------------------------------------10
Introdução
Neste laboratório colocamos em prática a análise de uma das configurações dos transistores, o modo Coletor Comum (CC), ou também chamado de seguidor de emissor.
Observaremos nos circuitos a seguir quais são suas características principais e verificaremos se tais características, como ganho de tensão e de corrente são confirmadas.
 Objetivos
Verificação da “Ação Amplificador” no sinal de coletor;
Verificação da “Ação Seguidor” no sinal de emissor;
Verificação da “Ação Amplificador” no sinal de coletor;
lista de componentes
Transistor Bipolar 2N3904;
Resistor : 1[KΩ] 1/4 W;
Resistor : 2[KΩ] 1/4 W;
Resistor : 2[KΩ] 1/4 W;
Resistor : 5,1[Ω] 1/4 W;
Resistor : 10[KΩ] 1/4 W;
Capacitor: 10[µF] 25 [V].
Lista de instrumentos
Multímetro Digital;
Osciloscópio Digital;
Gerador de Funções;
Fonte de alimentação DC Ajustável.
Procedimentos experimentais
Para a realização dos experimentos a seguir, foi necessário um conhecimento prévio sobre o funcionamento e dos transistor bipolares.
Ação Amplificador e Ação Seguidor
	Inicialmente foi montado o circuito de polarização do transistor conforme a Figura 1.
Com o multímetro foi Medido ICQ e VCEQ conforme mostra a Tabela 1.
Figura 1 -.Circuito de Polarização.
Tabela 1 - Valores Quiescentes (ponto de Operação).
	ICQ
	VCEQ
	2,42 [mA]
	3,41 [V]
Fonte: LEA II - UNIFEI. 
Usando o osciloscópio podemos observar simultaneamente as forma de onda dos sinais do secundário do transformador e o sinal sobre a carga(canal 1-secundário do transformador/ canal 2- carga).Para a visualização da onda no secundário do transformador foi utilizado acoplamento AC pois queríamos ver os valores de pico da onda, já para o sinal na carga foi usado o acoplamento DC, pois é necessário ver o valor médio da tensão na carga. A Figura 3 mostra como são os sinais medido no circuito e a Tabela 1 os seus valores.
Figura 3 - Sinais de onda no secundário e na carga.
Tabela 1 - Valores Medidos para o Retificador de Meia Onda.
	Valor Médio de Tensão na Carga VL(AV)
	5,9 [V]
	Valor Médio de Corrente na Carga IL(AV)
	12,4 [mA]
	Valor Médio da Corrente no Diodo ID(AV)
	12,4 [mA]
	Frequência do Sinal na Carga fL
	60 [Hz]
Fonte: LEA II-UNIFEI.
É possível observar que o valor Médio de tensão na carga é menos da metade do valor de tensão no secundário do transformador, pois metade do tempo de um período a tensão na carga é zero e há a queda de tensão no diodo.
Agora será observado o circuito retificador de onda completa conforme ilustrado na Figura 4 e 5.
Figura 4 -Circuito Retificador de Onda Completa em Ponte.
Figura 5 - Foto do Circuito retificador de onda completa montado em protoboard.
	A forma de onda no secundário não muda, então será observado apenas a tensão na carga. Podemos Observar agora como mostra a Figura 6 que a frequência do sinal sobre a carga dobrou, pois circuito faz com que a tensão do secundário do transformador, passe sobre a carga com valor positivo, assim o que no circuito anterior era zero sobre a carga, agora passar a ter o mesmo valor de tensão no secundários(com as quedas de tensão dos diodos, que neste caso são dois a cada semiciclo).
Figura 6 - Sinal de Saída para o Retificador de Onda Completa em Ponte.
A Tabela 2 mostra os valores medidos sobre o circuito. Com esses valores podemos ver que a frequência dobrou e a tensão na carga praticamente dobrou também, pois agora o valor médio medido não conta metade de um período como sendo zero, apenas alguns instantes. Podemos observar também a corrente na carga que praticamente dobrou(considerando as quedas de tensão dos diodos) e as corrente nos diodos são a metade da carga, pois como cada semiciclo do transformador a corrente passa por dois diodos, então cada par de diodos passa apenas metade da corrente da carga.
Tabela 2 - Valores Medidos para o Retificador em Ponte
	Valor Médio de Tensão na Carga VL(AV)
	11,02 [V]
	Valor Médio de Corrente na Carga IL(AV)
	23,7 [mA]
	Valor Médio da Corrente no Diodo* ID(AV)
	11,9 [mA]
	Frequência do Sinal na Carga fL
	120 [Hz]
Fonte: LEA II-UNIFEI.
Filtro Capacitivo
	Agora será observado como se comporta um filtro capacitivo no retificador de onda completa em ponte, para isso será inserido um capacitor eletrolítico em paralelo com a carga, como pode ser visto na Figura 7.
Figura 7 - Retificador em Ponte com Filtro Capacitivo.
Primeiramente foi inserido um capacitor de 47[µF]. Na Figura 8 , nota se que a forma de onda sobre a carga não é mais senoidal ou metade de uma senóide, quando a tensão na carga vai subindo para valor de pico o capacitor se carrega, então quando a valor atinge o valor de pico e vai abaixando o capacitor se descarrega sobre a carga, fazendo assim com que a tensão na carga fique em uma faixa de tensão que não atinge o zero.
Figura 8 - Sinal de Saída para o Retificador em Onda Completa em Ponte com Filtro Capacitivo.
	Essa variação de tensão sobre a carga é chamada de tensão de ripple pico a pico (VRpp).A Tabela 3 mostra os valores medidos sobre este Circuito.
Tabela 3 - Valores para o Retificador em Ponte com Filtro Capacitivo.
	Valor Médio de Tensão na Carga VL(AV)
	15,9 [V]
	Valor Médio de Corrente na Carga IL(AV)
	34,3 [mA]
	Valor Médio de Corrente no Diodo* ID(AV)
	16,8 [mA]
	Valor Médio de Corrente no Capacitor IC(AV)
	4,3 [mA]
	Valor de Ripple na Carga VRPP (pico a pico)
	4,6 [Vpp]
	Frequência do Sinal na Carga fL
	120 [Hz]
Fonte: LEA II - UNIFEI.
	Para melhor entendimento de como o capacitor se comporta no circuito, as Figuras 9 e 10 mostram como é forma de onda para capacitores de 10[µF] e 470[µF], percebe que quanto maior a capacitância, menor será a tensão de ripple(VRPP).Para melhor entendimento é só observamos a equação para calcular a tensão de ripple.
f = frequência da tensão de ripple. 
C = valor do capacitor de filtro. 
RL = resistência de carga do circuito. 
VL= tensão na carga.
	Podemos ver que a tensão de ripple é inversamente proporcional ao valor da Capacitância.
 
Figura 9 - Sinal de saída para retificador em Onda completa em Ponte com Filtro capacitivo de 10[µF].
Figura 10 - Sinal de saída para retificador em Onda completa em Ponte com Filtro capacitivo de 470[µF].
Circuito Retificador de meia onda com “Center-Tap”
	
O circuito retificador, é aquele que transforma um sinal alternado para um sinal contínuo, neste caso, de meia onda, se dá de maneira simples pelo circuito em que odiodo conduz em apenas um dos sentidos, ou seja, em algum momento no circuito o diodo está em corte.
 
Figura 11 - Circuito retificador de meia onda 
O “Center - Tap”, conhecido também por tomada central, basicamente é um fio que está ligado no meio da bobina do secundário, sua principal função é garantir que não exista um espaçamento muito grande entre o sinal, ou seja, garante um aumento da média e constância do sinal. Abaixo, temos um circuito retificador de onda completa com Center-Tap.
Figura 12 - Circuito retificador de onda completa com “Center tap”
Conclusão
Com as experiências feitas no laboratório observamos com sucesso as características principais dos diodos, como a queda de tensão, e suas aplicações nos circuitos retificadores, em que são essenciais para alterar o sinal inicial alternado para um sinal contínuo.
Alguns circuitos foram marcantes, como os retificadores com capacitores, no qual foi possível a observação do sinal de saída com um “Hipple”, ou seja, o capacitor não deixa a tensão de saída chegar a valores mínimos, pois há a sua descarga para aumentar a tensão média de saída.
 REFERÊNCIAS
BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. 8ª ed. São Paulo: Pearson.
Ensaio IV 
Transistores Bipolares: Amplificadores a Pequeno Sinal
Eduardo Papa - 2016000730 
Leandro Petruci - 2016004784
 Índice 
Introdução------------------------------------------------------------------------------------------------2
Objetivo---------------------------------------------------------------------------------------------------2
Lista de Componentes--------------------------------------------------------------------------------- 2
Lista de Instrumentos----------------------------------------------------------------------------------2
Procedimentos experimentais------------------------------------------------------------------------3
	1.Avaliando os diodos de sinal e retificador com multimetro-------------------------3
	2.Montagem do circuito para observação da curva característica e
 	Influência da temperatura.------------------------------------------------------------------6
	3.Circuito Retificador de meia onda com Center Tap ---------------------------------9
Conclusão------------------------------------------------------------------------------------------------10
Referências ----------------------------------------------------------------------------------------------10
Introdução
Polarização de Transistores Bipolares, vimos a construção básica, modelo de e técnicas de polarização do transistor de junção bipolar (TJB). Neste experimento estudaremos a operação de um amplificador para pequenos sinais a TJB, utilizando para tal um modelo incremental do TJB, o modelo p-híbrido. A parte experimental prevê basicamente a determinação da resposta harmônica do amplificador e a determinação da faixa dinâmica.
 Objetivos
Verificação da ação amplificador no sinal de coletor;
Verificação seguidor no sinal emissor;
lista de componentes
Transistor Bipolar 2N3904;
Resistor : 220[Ω] 1/4 W;
Resistor : 1[KΩ] 1/4 W;
Resistor : 2[KΩ] 1/4 W;
Resistor : 5,1[Ω] 1/4 W;
Resistor : 10[KΩ] 1/4 W;
Capacitor: 10[µF] 25 [V].
Lista de instrumentos
Multímetro Digital;
Osciloscópio Digital;
Gerador de Funções;
Fonte de alimentação DC Ajustável.
Procedimentos experimentais
Para a realização dos experimentos a seguir, foi necessário um conhecimento prévio sobre o funcionamento e dos transistor bipolares.
Ação Amplificador e Ação Seguidor
	Inicialmente foi montado o circuito de polarização do transistor conforme a Figura 1.
Com o multímetro foi Medido ICQ e VCEQ conforme mostra a Tabela 1.
Figura 1 -.Circuito de Polarização.
Tabela 1 - Valores Quiescentes (ponto de Operação).
	ICQ
	VCEQ
	2,42 [mA]
	3,41 [V]
Fonte: LEA II - UNIFEI. 
Usando o osciloscópio podemos observar simultaneamente as forma de onda dos sinais do secundário do transformador e o sinal sobre a carga(canal 1-secundário do transformador/ canal 2- carga).Para a visualização da onda no secundário do transformador foi utilizado acoplamento AC pois queríamos ver os valores de pico da onda, já para o sinal na carga foi usado o acoplamento DC, pois é necessário ver o valor médio da tensão na carga. A Figura 3 mostra como são os sinais medido no circuito e a Tabela 1 os seus valores.
Figura 3 - Sinais de onda no secundário e na carga.
Tabela 1 - Valores Medidos para o Retificador de Meia Onda.
	Valor Médio de Tensão na Carga VL(AV)
	5,9 [V]
	Valor Médio de Corrente na Carga IL(AV)
	12,4 [mA]
	Valor Médio da Corrente no Diodo ID(AV)
	12,4 [mA]
	Frequência do Sinal na Carga fL
	60 [Hz]
Fonte: LEA II-UNIFEI.
É possível observar que o valor Médio de tensão na carga é menos da metade do valor de tensão no secundário do transformador, pois metade do tempo de um período a tensão na carga é zero e há a queda de tensão no diodo.
Agora será observado o circuito retificador de onda completa conforme ilustrado na Figura 4 e 5.
Figura 4 -Circuito Retificador de Onda Completa em Ponte.
Figura 5 - Foto do Circuito retificador de onda completa montado em protoboard.
	A forma de onda no secundário não muda, então será observado apenas a tensão na carga. Podemos Observar agora como mostra a Figura 6 que a frequência do sinal sobre a carga dobrou, pois circuito faz com que a tensão do secundário do transformador, passe sobre a carga com valor positivo, assim o que no circuito anterior era zero sobre a carga, agora passar a ter o mesmo valor de tensão no secundários(com as quedas de tensão dos diodos, que neste caso são dois a cada semiciclo).
Figura 6 - Sinal de Saída para o Retificador de Onda Completa em Ponte.
A Tabela 2 mostra os valores medidos sobre o circuito. Com esses valores podemos ver que a frequência dobrou e a tensão na carga praticamente dobrou também, pois agora o valor médio medido não conta metade de um período como sendo zero, apenas alguns instantes. Podemos observar também a corrente na carga que praticamente dobrou(considerando as quedas de tensão dos diodos) e as corrente nos diodos são a metade da carga, pois como cada semiciclo do transformador a corrente passa por dois diodos, então cada par de diodos passa apenas metade da corrente da carga.
Tabela 2 - Valores Medidos para o Retificador em Ponte
	Valor Médio de Tensão na Carga VL(AV)
	11,02 [V]
	Valor Médio de Corrente na Carga IL(AV)
	23,7 [mA]
	Valor Médio da Corrente no Diodo* ID(AV)
	11,9 [mA]
	Frequência do Sinal na Carga fL
	120 [Hz]
Fonte: LEA II-UNIFEI.
Filtro Capacitivo
	Agora será observado como se comporta um filtro capacitivo no retificador de onda completa em ponte, para isso será inserido um capacitor eletrolítico em paralelo com a carga, como pode ser visto na Figura 7.
Figura 7 - Retificador em Ponte com Filtro Capacitivo.
Primeiramente foi inserido um capacitor de 47[µF]. Na Figura 8 , nota se que a forma de onda sobre a carga não é mais senoidal ou metade de uma senóide, quando a tensão na carga vai subindo para valor de pico o capacitor se carrega, então quando a valor atinge o valor de pico e vai abaixando o capacitor se descarrega sobre a carga, fazendo assim com que a tensão na carga fique em uma faixa de tensão que não atinge o zero.
Figura 8 - Sinal de Saída para o Retificador em Onda Completa em Ponte com Filtro Capacitivo.
	Essa variação de tensão sobre a carga é chamada de tensão de ripple pico a pico (VRpp).A Tabela 3 mostra os valores medidos sobre este Circuito.
Tabela 3 - Valores para o Retificador em Ponte com Filtro Capacitivo.
	Valor Médio de Tensão na Carga VL(AV)
	15,9 [V]
	Valor Médio de Corrente na Carga IL(AV)
	34,3 [mA]Valor Médio de Corrente no Diodo* ID(AV)
	16,8 [mA]
	Valor Médio de Corrente no Capacitor IC(AV)
	4,3 [mA]
	Valor de Ripple na Carga VRPP (pico a pico)
	4,6 [Vpp]
	Frequência do Sinal na Carga fL
	120 [Hz]
Fonte: LEA II - UNIFEI.
	Para melhor entendimento de como o capacitor se comporta no circuito, as Figuras 9 e 10 mostram como é forma de onda para capacitores de 10[µF] e 470[µF], percebe que quanto maior a capacitância, menor será a tensão de ripple(VRPP).Para melhor entendimento é só observamos a equação para calcular a tensão de ripple.
f = frequência da tensão de ripple. 
C = valor do capacitor de filtro. 
RL = resistência de carga do circuito. 
VL= tensão na carga.
	Podemos ver que a tensão de ripple é inversamente proporcional ao valor da Capacitância.
 
Figura 9 - Sinal de saída para retificador em Onda completa em Ponte com Filtro capacitivo de 10[µF].
Figura 10 - Sinal de saída para retificador em Onda completa em Ponte com Filtro capacitivo de 470[µF].
Circuito Retificador de meia onda com “Center-Tap”
	
O circuito retificador, é aquele que transforma um sinal alternado para um sinal contínuo, neste caso, de meia onda, se dá de maneira simples pelo circuito em que o diodo conduz em apenas um dos sentidos, ou seja, em algum momento no circuito o diodo está em corte.
 
Figura 11 - Circuito retificador de meia onda 
O “Center - Tap”, conhecido também por tomada central, basicamente é um fio que está ligado no meio da bobina do secundário, sua principal função é garantir que não exista um espaçamento muito grande entre o sinal, ou seja, garante um aumento da média e constância do sinal. Abaixo, temos um circuito retificador de onda completa com Center-Tap.
Figura 12 - Circuito retificador de onda completa com “Center tap”
Conclusão
Com as experiências feitas no laboratório observamos com sucesso as características principais dos diodos, como a queda de tensão, e suas aplicações nos circuitos retificadores, em que são essenciais para alterar o sinal inicial alternado para um sinal contínuo.
Alguns circuitos foram marcantes, como os retificadores com capacitores, no qual foi possível a observação do sinal de saída com um “Hipple”, ou seja, o capacitor não deixa a tensão de saída chegar a valores mínimos, pois há a sua descarga para aumentar a tensão média de saída.
 REFERÊNCIAS
BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. 8ª ed. São Paulo: Pearson.