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Curso de Eletrônica Básica
Capítulo 1 – Diodo – Circuitos com Diodos
- Diodo
Um diodo basicamente é uma junção PN. Quando polarizada diretamente, Fig01, apresenta baixa resistência, podendo ser considerada uma chave fechada e quando polarizada reversamente alta resistência, Fig02, podendo ser considerada uma chave aberta. O símbolo do diodo está representado na Fig03.
I ( alta ) I ( baixa)
P N P N
Fig01 Fig
Fig
Experiência 01 – Diodo semicondutor
- (^) Ative o circuito 1 da ExpEG01 e meça a corrente comparando-a com o valor teórico.
- Ative o circuito 2 da ExpEG01 e meça a corrente , comparando-a com o valor teórico.
Polarização Direta : Valor Medido: _______ Valor Teórico : _______ Polarização Reversas : Valor medido : _______ Valor Teórico : _______
Retificador de Meia Onda
No circuito da Fig03 no semiciclo positivo o diodo estará polarizado diretamente logo a tensão na carga será igual 1a tensão da rede. No semiciclo negativo o diodo estará cortado logo a tensão na carga será nula resultando a forma de onda da Fig04.
Fig03 Fig
Experiência 04 - Retificador de Onda Completa
- Com transformador com “Center Tap “
No circuito da Fig07 , no semiciclo positivo conduz o diodo D1 e D2 está aberto. No semiciclo negativo conduz D2 e D corta. A Fig 08 mostra as formas de onda no secundário do transformador e na carga. A tensão média na carga é dada por : V (^) DC = ( 2 ) Usar relação espiras do primário para o secundário:
- Abra o arquivo ExpEG03.Localize o circuito da Fig07. Ative-o.
- Calcule a tensão média na carga usando a expressão ( 2 ) e anote. Meça a tensão média na carga usando um voltímetro DC e anote.
VDC ( Teórico ) = ________ VDC ( Medido ) = ________
- Anote as formas de onda nos pontos indicados
- Coloque um capacitor de 10F 0 6 DF em paralelo com a carga como na fig09 e meça a tensão média na carga. Anote. Meça o ripple de pico a pico. Obs : O circuito com o capacitor está no arquivo ExpEG04. Abra-o e o ative. Anote as formas de onda faça as medidas e anote.
Medidas com C=10F 0 6 DF
VDC (tensão média ) = __________ ripple = __________
Troque o capacitor de 10F 0 6 DF por um de 100F 0 6 DF, anote a forma de onda na carga e meça a tensão média e o ripple. Anote.
Medidas com C=100F 0 6 DF
VDC (tensão média ) = __________ ripple = __________
Conclusões:_________________________________________________________________________________________
Experiência 05 – Retificador de Onda Completa
- Em ponte
Uma ponte retificadora consiste de 4 diodos ligados como na Fig11. No semiciclo positivo conduzem os diodos D1 e D3, Fig12. No semiciclo negativo conduzem D2 e D4, Fig13.A forma de onda na carga é a mesma do retificador com “center tap“. A principal vantagem deste retificador é que não necessita de transformador e a tensão inversa de pico em cada diodo é igual à tensão de pico da tensão alternada que alimenta o retificador.
Experiência 08 – Grampeador Positivo. Abra o arquivo ExpEG08. Ative o circuito anotando as formas de onda nos pontos A e B.
Fig18 Fig
Diodo Zener
É um diodo que funciona com polarização reversa. Quando polarizado com uma tensão reversa de valor V (^) Z , se a corrente for maior que um valor IZmin e menor que I (^) Zmáx a tensão nos seus terminais será aproximadamente constante, independentemente da corrente.
U
I
V Z
I U
I (^) Zmin
Fig
IZmáx
Fig
Experiência 09 – Regulador Zener sem carga
- Abra o arquivo ExpEG09, localize o circuito da Fig22, ative-o. Varie o potenciômetro ( p/ variar pressione R ou Ctrl + R ) entre os valores máximo e mínimo. Anote na tabela os valores medidos de V (^) Zener e de Iz para cada valor de R (^) V. Obs: o Zener tem una tensão nominal de 6,2V.
Experiência 10 – Regulador Zener com carga
No circuito da Fig22 a corrente no Zener é igual à corrente fornecida pelo gerador. Com carga, Fig24, a corrente fornecida pelo gerador se divide ; uma parte irá para o Zener e outra para a carga, devendo a corrente no Zener permanecer dentro dos limites ( I (^) Zmin a I (^) Zmáx ) para que tensão de saída permaneça aproximadamente constante e igual a aproximadamente 6,2V mesmo que a carga varie ( dentro de certos limites ).
Abra o arquivo ExpEG10. Ative-o. Varie E ( mude o valor do gerador dando duplo clique no ícone do mesmo e mudando o seu valor ) de acordo com a tabela, anotando na mesma os valores de V (^) saída , I (^) S , I (^) Z e I (^) saída.
Abra o arquivo ExpEG12 e localize os circuito das Figuras 29 e 30. Ative-o observando o comportamento dos LED’s bem como as correntes que passam por eles.
- LED com polarização direta Verifique o funcionamento abrindo e fechando a chave C
Tabela verdade do Decodificador 7447
Capitulo 2 - Transistor Bipolar
Construção básica e principios de funcionamento
Fig Para essa configuração chamada emissor comum define-se o ganho de corrente como sendo :
Os esquemas das figuras 35 e 34 são representados pelos seus esquemas elétricos correspondentes indicados na Fig
Amplificador Base Comum Amplificador Emissor Comum
( a ) ( b )
Curvas Características de Coletor ( configuração emissor comum )
Ë um gráfico que relaciona corrente de coletor com tensão entre coletor e emissor tendo como parâmetro a corrente de base. Na Fig36b equacionando o circuito de coletor resulta:
VCC = RC .IC + V0 0 1 F (^) CE
que é a equação de uma reta, a qual é chamada de “ Reta de Carga “, sendo representada no plano I (^) C xVCE que é um conjunto de curvas chamadas de curvas características de coletor. Para desenhar essa reta só precisamos de dois pontos: 1º Ponto: Fazendo I (^) C =0 obtemos V (^) CE =VCC que fisicamente representa o corte. 2º Ponto : Fazendo VCE = 0 obtemos I (^) C =V (^) CC/RC que fisicamente representa a saturação.
Na Fig37 o ponto de operação ou ponto quiescente estará sempre em cima da reta de carga. Os limites da reta de carga são o corte, quando IB =0 e a saturação quando V (^) CE =0. Entre esses dois pontos o transistor operará como amplificador, isto é , a relação entre IC e I (^) B será dada por IC =F 0 6 2.I (^) B.
Experiência 14 – Transistor na região ativa
Abra o arquivo ExpEG14. Ative o circuito da Fig38, ajustando o potenciômetro par que a tensão V (^) CE seja aproximadamente 6V ( região ativa ). Anote o valor de I (^) B e I (^) C calculando em seguida a relação IC /IB =F 0 6 2. Anote o resultado na tabela. Repita
para os outros valores de VCE. Entre no modelo ( duplo clique no símbolo ) , vá em Editar e confira o valor especificado ( Coeficiente de ganho de corrente direto ) para oF 0 6 2.
Experiência 15 – Transistor no corte e saturação
Abra o arquivo ExpEG15. Localize o circuito da Fig39. Para o circuito da Fig39 estime os valores das correntes de base e de coletor com a chave C na posição A e B. Coloque os valores na tabela 1. Ative o circuito e com a chave na posição A meça as correntes I (^) B e I (^) C. Anote na tabela 2. Com a chave em B meça as correntes IB e I (^) C. Anote os valores na tabela 2.
Fig
- No mesmo arquivo , ExpEG16, localize o circuito 2. Observe que o TR é outro. Repita tudo o que já foi feito no item anterior.
Tabela 1 - Calculado
Tabela 2 - Medido
- Conclusões:_________________________________________________________________________________________
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Experiência 17 – Polarização com Realimentação pelo Coletor
Você deve ter concluído que o circuito da experiência 16 tem o ponto de operação altamente dependente doF 0 6 2. O circuito que será dado a seguir ainda depende doF 0 6 2, porém menos, isto é , para uma mesma variação doF 0 6 2, o ponto Q variará menos do que no primeiro circuito.
Equações: Abra o arquivo ExpEG17, localize o circuito 1( Fig42). Dê duplo clique no TR1 e entre em modelo , Editar, anote na tabela 1 o valor do beta ( coeficiente de ganho de corrente direta ) comoF 0 6 2Efe. A partir desseF 0 6 2calcule as outras variáveis da tabela 1. Ative o circuito 1 medindo as corrente de base ( I (^) B ) de coletor (IC ) e a tensão coletor emissor ( VCE ).Calcule a
relação I (^) C /IB, anote o resultado na tabela 2 comoF 0 6 2Calc.
Tabela 1 - Calculado
Tabela 2 - Medido
No mesmo arquivo , ExpEG17, localize o circuito 2( Fig43 ). Observe que o TR é outro. Repita tudo o que já foi feito no item anterior.
Tabela 1 - Calculado
Tabela 2 - Medido
- Conclusões:_________________________________________________________________________________________
No mesmo arquivo , ExpEG18, localize o circuito 2( Fig45 ). Observe que o TR é outro. Repita tudo o que já foi feito no item anterior. Tabela 1 – Calculado
Tabela 2 – Medido
- Conclusões:_________________________________________________________________________________
Experiência 19 – Capacitores de Acoplamento
Um capacitor de acoplamento , acopla um ponto não aterrado a outro ponto não aterrado( acoplar significa deixar passar somente o sinal ).Por exemplo no circuito da Fig46 se o capacitor estiver bem dimensionado em R (^) L teremos só a
parte alternada da tensão de entrada ( V (^) e ) e com amplitude dada pelo divisor de tensão composto por R 1 e R 2 , isto é , o capacitor terá reatância desprezível face a R 1 + R 2 na menor freqüência de operação do circuito.
Equações: Para um bom acoplamento X (^) C << R 1 +R 2 ou onde f (^) min é a menor freqüência de operação do circuito 0.Obs: >> significa muito maior , e muito maior é pelo menos dez vezes maior.
- Abra o arquivo ExpEG19. Localize o circuito da Fig46.Calcule qual o valor estimado da tensão em R 2 ( VS ) qual a sua forma de onda. Anote também a forma de onda de V (^) e. Ative-o e meça a tensão de entrada ( V (^) e ) e de saída ( Vsaída ).
- Repita o item 1 para o circuito da Fig47.anote os resultados nas tabelas abaixo. Obs: como só é possível um osciloscópio por janela, quando for ativar o circuito 2 conecte o osciloscópio no circuito 2 como no circuito 1.
Circuito 1 ( C= 10F 0 6 DF ) Circuito 2 ( C = 0.1F 0 6 DF )
Experiência 20 - Amplificador Emissor Comum de Pequenos sinais
A analise do amplificador da Fig48 usa o modelo de Ebers Moll para determinar os principais parâmetros AC tais como ganho de tensão , impedância de entrada e impedância de saída.
Para analisar o circuito da Fig48 podemos usar o modelo da Fig49.
Fig
