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UNIP – UNIVERSIDADE PAULISTA ATIVIDADES DEVIDO SUSPENSÃO DAS AULAS COVID-19 ENGENHARIA ELÉTRICA (ELETRÔNICA) NOME: LEANDRO DIAS DA SILVA RA: D706BC-9 DSICIPLINA: ELTRÔNICA BASICA – LABORATÓRIO São Paulo 2020 UNIP – Universidade Paulista Campus Marquês Engenharia Elétrica Laboratório Eletrônica Básica Levantamento de Curva Característica do Diodo Lucas Expedito C. de Lima – D82JBJ-4 EE4P13 Paulo Henrique T. S. Alves – T8793E-9 Leandro Dias da Silva – D706BC – 9 Paulo Richer da Silva – N235DC-3 EE5P13 Tarcísio Neves Viana – D70488-5 ÍNDICE 1. RELATÓRIOS LABORATÓRIOS – LAB 01 - DIODO Profº.: Diogo São Paulo – SP 2020 Sumário 1.0 Introdução ........................................................................................................................ 5 1.1 Junção PN .................................................................................................................. 5 1.2 Curva de Operação do Diodo ..................................................................................... 5 1.3 Reta de Carga ............................................................................................................. 6 1.4 Simbologia .................................................................................................................. 6 2.0 Procedimento Experimental ........................................................................................... 7 3.0 Resultados e Discussões ................................................................................................... 8 3.1 Circuito A.................................................................................................................. 8 3.2 Circuito B .................................................................................................................. 8 4.0 Cálculos ............................................................................................................................. 9 5.0 Conclusão ....................................................................................................................... 10 6.0 Bibliografia......................................................................................................................11 5 1.0 Introdução O Diodo é um componente que pode se comportar como condutor ou isolante elétrico, dependendo da forma como a tensão é aplicada aos seus terminais. Essa característica permite que o diodo semicondutor possa ser utilizado em diversas aplicações, como por exemplo, na transformação de corrente alternada em corrente contínua. No mercado pode-se encontrar Diodos de Silício ou Germânio, dependendo da aplicação para o projeto. O Diodo de Silício torna-se condutor quando a diferença de potencial em seus terminais é superior ou igual a 0,7V, essa a qual é o valor da queda de tensão sobre ele. O Diodo de Germânio apresenta um valor de operação de 0,3V. Podemos considerar o Diodo como um interruptor que necessita de uma tensão mínima para “fechar” seu contato. 1.1 Junção PN Um diodo semicondutor é formado a partir da junção entre um semicondutor tipo P e um semicondutor tipo N. A natureza de uma junção PN é que a corrente elétrica será conduzida em apenas uma direção (direção direta) diretamente polarizado e não na direção reversa (reversamente polarizado). Este é um dispositivo básico para o conceito de retificação na construção de fontes de alimentação DC (corrente contínua). 1.2 Curva de Operação do Diodo (Silício) Ao aplicar uma tensão abaixo da tensão de queda, o Diodo não irá conduzir. O componente somente passa a conduzir quando a tensão aplicada é maior que a tensão de queda do componente. 6 1.3 Reta de Carga Reta de carga é um recurso usado para calcular o valor da corrente e da tensão de operação do Diodo em determinado circuito. A corrente m um Diodo deve ser controlada a fim de se evitar super aquecimento do dispositivo e sua queima. Assim, sempre é aconselhável a colocação de um resistor em série. 1.4 Simbologia do Diodo 7 2.0 Procedimento experimental Foi levantado a curva característica do diodo de duas formas, diretamente e inversamente polarizados. Utilizando um circuito composto por um diodo 1N4007 e dois resistores com valores de 100Ω e 1kΩ, com o semicondutor ligado de forma paralela com o resistor de 100Ω e essa associação estando em série com o resistor de 1kΩ. O primeiro experimento foi realizado com o resistor ligado diretamente polarizado, variando a tensão da fonte numa escala de 0 a 20V analisando os valores de tensão e corrente em cima do diodo elevando a tensão do gerador em dois volts a cada medição. O segundo experimento foi realizado invertendo a polaridade da fonte, variando sua tensão de 0 a 10V, e observando como o diodo se comporta com corrente reversa aplicada elevando a tensão do gerador a cada dois volts. R1 100Ohm R2 1k B1 20V +88.8 mA +88.8 Volts D1 1N4007 R1 100Ohm R2 1k B1 20V +88.8 mA +88.8 Volts D1 1N4007 8 3.0 Resultados e Discussões 3.1 Circuito A Na primeira montagem, posicionando o diodo no circuito de forma diretamente polarizada, foi observado que quando a tensão medida nele (Vd) se aproximou de 0,7V teve inicio a passagem de corrente pelo semicondutor. Conforme era elevado a tensão na fonte (V1), consequentemente a tensão Vd subia e era perceptível que o valor de corrente medida (Id) também aumentava. V1(V) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Vd(V) 0 0,187 0,367 0,522 0,605 0,643 0,665 0,680 0,692 0,701 0,704 Id(mA) 0 0 0 0,26 1,36 2,75 4,7 5,9 7,6 9,4 11,3 3.2 Circuito B Na segunda montagem, invertendo a polaridade da fonte, foi observado que a corrente medida no diodo (Id) permaneceu zero em todo o experimento. Mesmo havendo tensão no nele (Vd) e sendo elevada sempre que a tensão da fonte (V1) era intensificada, o semicondutor foi capaz de bloquear a passagem de corrente. V1(V) 0 -2 -4 -6 -8 -10 Vd(V) 0 0,18 0,367 0,547 0,728 0,9 Id(mA) 0 0 0 0 0 0 9 4.0 Cálculos Abaixo estão representadas as curvas de cada experimento. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Vd(V) 0 0,187 0,367 0,522 0,605 0,643 0,665 0,68 0,692 0,701 0,704 Id(mA) 0 0 0 0,26 1,36 2,75 4,7 5,9 7,6 9,4 11,3 0 2 4 6 8 10 12 V 1 (V ) Título do Eixo Circuito A Vd(V) Id(mA) 0 -2 -4 -6 -8 -10 Vd(V) 0 0,18 0,367 0,547 0,728 0,9 Id(mA) 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 V 1 (V ) Circuito B Vd(V) Id(mA) 10 5.0 Conclusão A tarefa teve como objetivo observar na prática o comportamento do diodo num circuito, inserindo-o em situações possíveis de ser aplicado em circuitos eletrônicos. Quando utilizado de forma diretamente polarizado, o diodo mostrou que para ser um condutor ele necessita de que seja mantido nele um valor de 0,7V ou como foi visto na prática, algo muito próximo disso. No momento que foi testado numa polarização inversa, foi percebido que não houve passagem de corrente independente do valor de tensão que foi inserido nele. Cabe observar que nessa segunda situação, há um limite de tensão especificado de acordo com suas características na qual ele pode ser submetido, caso ocorra a aplicação de uma tensão superior a essa especificada ele saturará, podendo entrar em curto ou abrir. Durante a execução dessa atividade foi possível compreender o funcionamento do diodo, e quando analisados os resultados obtidos ao seguir os procedimentosfoi comprovado que houve proximidade com o que foi apresentado na teoria em sala de aula. 11 6.0 Bibliografia Livro - Dispositivos Eletrônicos e Teoria dos Circuitos 11ª ed – Boylestad. Livro - Dispositivos semicondutores: Diodos e transistores 13ª ed. - Angelo Eduardo B. Marques, Eduardo Cesar Alves Cruz, Salomão Choueri Junior.
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