Eletronica Basica Laboratorio UNIP

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Engenharia Elétrica 
Laboratório de Eletrônica Básica 
Ex01 - 1 
 
 
Experiência 01 – Diodos 
 
1 OBJETIVO 
• Familiarizar-se com a equação e curva característica I-V do diodo. 
• Determinar os modelos aproximados do diodo usando os resultados experimentais 
• Determinar o ponto quiescente através da reta de carga. 
 
2 RESUMO TEÓRICO 
3.1 Curva Característica do Diodo 
A relação entre a tensão e a corrente no sentido direto em um diodo pode ser dada pela eq. 1: 
 T
F
T
F
V
V
S
V
V
SF eIeII
ηη
⋅≈








−= 1 (1) 
Onde: 
IF é a corrente direta no diodo 
IS é a corrente de saturação reversa 
VF é a tensão direta no diodo 
q
kTVT = onde k é a constante de Boltzmann (1,38·10
-23
 joules/kelvin); q é a carga do elétron 
(1,6·10
-19
 Coulomb); T é a temperatura absoluta (Tkelvin = Tcelcius +273) 
VT = 26 mV para T = 300 K 
η = constante de não-idealidade do diodo ou coeficiente de emissão ( 1 ≤ η ≤ 2) 
 
3.2 Modelos de diodo 
Devido ao fato do diodo ser um dispositivo que possui uma relação I-V não linear (Fig. 1), a 
análise de circuitos com diodos torna-se complexa caso não sejam utilizados modelos simplificados. 
As figuras seguintes mostram os modelos utilizados na análise de circuitos com diodos. 
 
 
Data: ____/____/____ Bancada: ________ 
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Figura 1 – Curva característica do diodo 
 
 
a) Modelo Ideal. 
A figura 2 mostra a curva característica do diodo do modelo simplificado denominado “modelo 
ideal”, também conhecido como modelo de 1ª aproximação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 2 – Modelo ideal ou modelo de 1ª aproximação. 
 
 
 
b) Modelo da queda de tensão constante 
A figura 3 a seguir mostra a curva característica aproximada do diodo (Fig 3a) e o circuito 
equivalente (Fig. 3b) do modelo simplificado denominado “modelo da queda de tensão 
constante”, também conhecido como modelo de 2ª aproximação, onde VD é usualmente 0,7 V 
para diodos de silício e 0,3 V para diodos de germânio. 
 
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Ex01 - 3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 3 – Modelo simplificado da queda de tensão constante ou modelo de 2ª aproximação. 
 
c) Modelo de segmentos lineares 
A figura 4 abaixo mostra a curva característica aproximada do diodo (Fig 4a) e o circuito 
equivalente (Fig. 4b) do modelo simplificado denominado “modelo de segmentos lineares”, 
também conhecido como modelo de 3ª aproximação, onde VD0 e a inclinação 1/rD devem ser 
escolhidos de forma tal que os segmentos se ajustem melhor a curva real. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4 – Modelo simplificado de segmentos lineares ou modelo de 3ª aproximação 
 
3 PARTE PRÁTICA 
3.1 Equipamentos 
a) Fonte de Alimentação 0-20 V 
b) Multímetro Digital 
c) ProtoBoard 
d) Resistores de ¼ W de 220Ω e 470Ω 
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Ex01 - 4 
e) Diodo de silício 1N914 ou 1N4148 
f) Diodo de germânio OA91 
 
3.2 Determinação da Curva Característica dos Diodos 
a) Utilizando-se do diodo de silício 1N4148 e um resistor R de 220 Ω, execute a montagem 
conforme a Figura 5. 
 
 
 
 
Figura 5 – Circuito utilizado 
b) Ajuste a fonte de tensão contínua para zero volt e só depois conecte ao circuito como sendo a 
fonte de tensão de entrada (Fig. 5). 
c) Varie a tensão de entrada (VDD) e meça a tensão (VD) e corrente no diodo (ID) preenchendo 
a tabela abaixo. Meça valores suficientes para construir o gráfico que mostra a característica 
I-V do diodo. Atenção: Tomar cuidado para não ultrapassar o limite de corrente do 
diodo (Idmax) 1N4148 de 200mA. 
 
 
d) Utilizando-se do diodo de germânio OA91 e um resistor R de 470 Ω, execute a montagem 
conforme a Figura 5. 
e) Ajuste a fonte de tensão contínua para zero volt e só depois conecte ao circuito como sendo a 
fonte de tensão de entrada (Fig. 5). 
f) Varie a tensão de entrada (VDD) e meça a tensão (VD) e corrente no diodo (ID) preenchendo 
a tabela abaixo. Meça valores suficientes para construir o gráfico que mostra a característica 
VDD 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 
ID 
VD 
VDD 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 
ID 
VD 
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I-V do diodo. Atenção: Tomar cuidado para não ultrapassar o limite de corrente do 
diodo (Idmax) OA91 de 50mA. 
 
 
 
3.3 Determinação da reta de carga e ponto quiescente do diodo 
a) Monte o circuito da figura 6 utilizando-se do diodo de silício 1N4148, o resistor de 470 Ω. 
 
 
 
 
 
Figura 6 – Circuito utilizado 
 
a) Ajuste a tensão para 12 volts e meça a corrente e a tensão sobre o diodo 
b) Trace a Reta de Carga de 470 Ω na curva obtida para o diodo e determine o ponto quiescente. 
c) Calcule o ponto quiescente do circuito utilizando-se do modelo de 2ª aproximação. 
d) Responda: 
a. Entre o método da Reta de Carga e o cálculo pelo Modelo de 2ª aproximação para a 
determinação do Ponto Quiescente, qual foi o mais preciso? Porque? 
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VDD 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 
ID 
VD 
VDD 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 
ID 
VD 
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b. Qual foi o erro percentual introduzido pela 2ª aproximação? 
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Gráfico: ID x VD para o diodo de Silício 
 
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Ex01 - 7Gráfico: ID x VD para o diodo de Germânio 
 
4 CONCLUSÃO 
 
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