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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA 1 – TURMA ED 2018.2 PROFESSOR FRANCISCO RUFINO RELATÓRIOS DE EXPERIMENTOS 1ª Unidade Cabo de Santo Agostinho, Pernambuco. 2018 Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. 28 de Agosto de 2018 Tensão na Fonte Tensão no Resistor Tensão no Diodo Corrente do Circuito VF VR VD IR=ID 0,3 0 0,3 0 0,4 0,002 0,4 1,33333E-05 0,5 0,015 0,484 0,0001 0,6 0,056 0,543 0,000373333 0,7 0,12 0,58 0,0008 0,8 0,2 0,603 0,001333333 1 0,37 0,632 0,002466667 2 1,311 0,69 0,00874 3 2,286 0,714 0,01524 5 4,269 0,74 0,02846 Diodo de Silício diretamente polarizado Resistor de 150 Ω Tensão na Fonte Tensão no Resistor Tensão no Diodo VF VR VD 1 0 1 2 0 2 3 0 3 4 0 4 5 0 5 Diodo de Silício inversamente polarizado Resistor de 150 Ω Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. 04 de Setembro de 2018 V1 220 VCA V2 6,67 VCC VD -2,65 VCC VRL 2,62 VCC VRL (Medido) = 2,62 Vcc VRL (Teórico) = 𝑃×R𝐿 𝜋 2,89 Vcc Circuito de Estudado Medições VRL Medido ≠ VRL Teórico A diferença entre a tensão teórica para a tensão medida no resistor deve-se ao fato de que o instrumento de medição talvez não esteja devidamente calibrado, mas mesmo se desconsiderássemos essa hipótese inicial, ainda assim seria muito improvável reproduzir as condições ideais previstas pelo modelo matemático da teoria em um experimento. VP=8,5 V VP=0,7 V VP=9,2 V Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. 11 de Setembro de 2018 VATc 6,75 Vac VAB 13,44 Vac VBTc 6,75 Vac VRL 5,31 Vcc Medições Circuito de Estudado C𝑓 = 𝐼𝑓 2𝜋𝑓Vond = 98 𝜇𝐹 ≅ 100𝜇𝐹 Valor da Capacitância de Cf (Com f=120 Hz e Vond= 0,1VPRL) Comportamento da Tensão no Resistor com a Chave Fechada VRL ≠ VRLCF Os valores da tensão no resistor são diferentes por causa da atuação do capacitor como um filtro que lineariza mais o sinal de tensão contínua, mas que compensa essa aproximação com uma sutil queda na tensão de pico. Aplicações O retificador de onda completa em ponte serve para converter uma tensão alternada em uma tensão uma praticamente continua, e circuitos como esses podem ser usados em TV’s, computadores ou outros dispositivos alimentados internamente por corrente contínua. Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. 18 de Setembro de 2018 VAB 6,69Vac VRL 4,54 Vcc Medições Circuito de Estudado C𝑓 = 𝐼𝑓 2𝜋𝑓Vond = 530𝜇𝐹 ≅ 680𝜇𝐹 Valor da Capacitância de Cf (Com f=120 Hz e Vond= 0,1VPRL) VRL ≠ VRLCf Os valores da tensão no resistor são diferentes por causa da atuação do capacitor (quando a chave está fechada) como um filtro que lineariza mais o sinal de tensão contínua, mas que compensa essa aproximação com uma sutil queda na tensão de pico. Comportamento das Tensões com a Chave Aberta Comportamento da Tensão no Resistor com a Chave Fechada UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA 1 – TURMA ED 2018.2 PROFESSOR FRANCISCO RUFINO RELATÓRIOS DE EXPERIMENTOS 2ª Unidade Cabo de Santo Agostinho, Pernambuco. 2018 Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. 30 de Outubro de 2018 Diodo de Silício Resistor de 220 Ω Tensão na Fonte Tensão no Resistor Tensão no Diodo Zener VF VR VZ 3 0 3 4 0 4 5 0 5 6 0 6 7 0 7 8 0 8 9 0,001 8,99 10 0,864 9,09 12 2,6 9,21 14 4,19 9,35 16 6,35 9,38 Aplicações para o Diodo Zener em Circuitos Eletrônicos Reguladores de Tensão – Principal Uso; Ceifadores – desviam tensões para que não alimentem certas partes dos circuitos onde essas tensões são indesejadas; Detectores de nível de tensão – usados para sinalização, alarme ou controle; Proteção de LEDs. Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. Aplicações para o Ceifador Duplo com Diodo Zener Dois diodos Zener em oposição podem ser usados para limitar a amplitude de um sinal, e se a tensão do sinal for muito alta em relação ao valor do diodo Zener, podemos convertê-lo num quase sinal retangular. 06 de Novembro de 2018 Gráficos das Tensões do Circuito Ceifador Duplo com Diodo Zener Rs= 1,5kΩ Rl=12kΩ Diodos de Silício 𝑉𝑧1 = 𝑉𝑧2 = 3,8 − 0,7 = 3,1𝑉 Determinando a tensão Zener dos Diodos De acordo com o circuito, no semiciclo positivo o diodo Zener 1 está diretamente polarizado (atuando com a tensão fixa de 0,7V) e o diodo Zener 2 está reversamente polarizado (atuando com Vz2. No semiciclo negativo, ambos trocam de comportamento. (Diodo Zener 2 com 0,7V e Diodo Zener 1 com Vz1). Como verificamos no osciloscópio que os valores de pico na tensão do resistor são iguais e sabendo que a tensão nos terminais do resistor é a soma das duas tensões descritas acima. Os dois diodos possuem a mesma tensão Zener. Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. Aplicações para o Diodo Emissor de Luz (LED) Sobre LEDs: Os Diodos emissores de luz podem ser utilizados em diversas aplicações. Desde lâmpadas e luminárias mais econômicas a televisores e celulares. Uma das aplicações realizadas neste ano por um dos integrantes da equipe consistiu em utilizar um Shield RGB, WS2812B, para fazer a indicação de faixa de temperatura de uma caixa de isopor para transporte de medicamento. Os LEDs proporcionaram uma melhora no mouse. Atualmente, os mouses são óticos. Este tipo de mouse possui um diodo emissor de luz que reflete a luz que vem da superfície para um sensor. Os LEDs também estão sendo utilizados na sinalização automotiva, tanto interna e externa nos veículos mais atuais e sofisticados. Internamente, os LEDs são usados em painéis. Externamente, os LEDs são usados em faróis (SuperLED) em substituição as lâmpadas de halogênio, conseguindo um desempenho melhor de 38 mcd/m contra 25 mcd/m das lâmpadas de halogênio e também lanternas. Na medicina, os LEDs também tem grande importância. Atualmente, eles são usados no combate a icterícia de bebês, tratamento de idosos, depressão e distúrbio do sono. 06 de Novembro de 2018 Prática Proposta Ajustamos a tensão da Fonte até que o LED emitisse uma quantidade considerável de luz para medir as grandezas elétricas que melhor se aproximassem dos valores nominais de funcionamento do LED e as medidas foram: VLED = 1,935 V e ILED = VR / R = 3,11/1200= 2,59 mA R = 1200 Ω Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. 13 de Novembro de 2018 Circuitos com Transistor Bipolar de Junção (TBJ) A prática consistia em Identificar, (usando o diagrama ao lado) os terminais de quatro Transistores através da função de teste de um multímetro, verificar o tipo de Transistor (PNP ou NPN),calcular sua tensão Zener (VZ) nos circuitos ilustrados abaixo através da Fórmula obtida pela Lei das Tensões de Kirchoff. VZENER = VFONTE - VRESISTOR Onde VFONTE e VRESISTOR foram medidos experimentalmente. VZ =12 – 0,005 VZ =11,995 V VZ =12 – 1,072 VZ =10,928 V VZ =12 – 2,87 VZ =9,13 V VZ =12 – 1,11 VZ =10,89 V Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. 20 de Novembro de 2018 Circuito de Polarização da Base do Transistor Bipolar de Junção Ω Ω Ω VC 8,83 V VCE 7,9 V VBE 0,65 V VCB 7,3 V VB 1,4 V VRC 6,32 V VRB 13,57 V VE=VRE 0,76 V Medições Cálculos IC= VRC/RC= 6,32/680 = 9,3mA (ICQ) IB = VRB/RB = 13,57/560000 = 24,2 µA IE = IC + IB = 9,3mA + 24,2 µA = 9,32 mA β = IC/IB = 9,3mA / 24,2 µA = 383,54 α = IC/IE = 9,3mA / 9,32 mA = 0,997 Reta de Carga ICSAT = 𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐶𝐸 R𝐶+R𝐸 = 19,7 𝑚𝐴 0 Transistor Bipolar de Junção de Silício Funcionando na Região Ativa Q (VCEQ ,ICQ)=(7,9 V , 9,3 mA) Laboratório de Eletrônica I – Turma ED Augusto Braz, Elker Silva, Moisés Chagas, Rayane Lira e Renan Silva. 27 de Novembro de 2018 ‘ Amplificador de Áudio de um Estágio Ω Ω Ω O valor de Vi foi obtido ajustando o gerador de sinais para o máximo valor possível sem que ocorresse distorção do sinal de saída Vo. 𝛥𝑉 = 𝑉𝑜 𝑉𝑖 = 8,8 0,2 = 44 Ganho de Tensão Aplicações Algumas de suas maiores aplicação são em sistemas de áudio freqüência, mp3, receptores de rádio, sistemas de comunicação, etc. Uma curiosidade interessante é que hoje amplificadores transistorizados podem ser construídos com transistores bipolares ou MOSFETs ou ainda circuitos integrados.
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