Relatório Eletrônica 1 , Provas de Eletrônica
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Transistores 2EE Experiência 1 : Dobrador de tensão de onda completa Experiência 2: O transistor bipolar de junção Experiência 3: Polarização de um T.B.J Experiência 4: Amplificação de um estágio com T.B.J
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Microsoft Word - RELATORIOS 2EE

UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO

Escola Politécnica de Pernambuco

Thamiris Barroso

EXPERIÊNCIAS NO LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA 1

Recife

2009

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Thamiris Barroso

EXPERIÊNCIAS NO LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA 1

Laboratório de Eletrônica Turma: DQ

Este relatório é uma abordagem geral das experiências realizadas no período de Outubro/ Novembro de 2009 que foram orientadas pelo professor Francisco Rufino, da disciplina de Laboratório de Eletrônica da Escola Politécnica de Pernambuco.

Recife

2009

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SUMÁRIO

1. Experiência 1 : Dobrador de tensão de onda completa_________________4

2. Experiência 2: O transistor bipolar de junção_______________________________________7

3. Experiência 3: Polarização de um T.B.J _______________________________________________10

4. Experiência 4: Amplificação de um estágio com T.B.J__________________12

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1. Experiência 1 : Dobrador de tensão de onda completa (14/10/2009)

1.1 – Objetivo

A experiência de número 1 tem como objetivo por em prática conhecimentos adquiridos em sala de aula sobre dobrador de tensão de onda completa.

1.2 – Instrumentos utilizados:

1 – Transformador isolador rebaixador de tensão (saída 9 V);

2 – Multímetro (Mod.: ET – 2042C);

3 – Resistor de grafita de 6k8 Ω;

4 – Placa de montagem (Fab.: Minipa; Mod.: MP-2420);

5 – 2 Diodos Retificadores;

6 –Osciloscópio (Fab.: Minipa; Mod.: MO-1221g);

7 – 1 Capacitor de 33µF / 63V.

1.3 – Procedimentos:

1 – Montar o circuito dobrador de tensão mostrado na figura 1.

Figura 1 - Circuito da experiência 1.

2 – Com o multímetro e com o osciloscópio medir a tensão “VAB”, registrando os valores numérica e graficamente.

Montamos o circuito no protoboard conforme a figura 1. O valor da tensão nominal do transformador utilizado foi de 9 V. Utilizamos o multímetro para verificar o valor da tensão RMS, observamos o valor de 8,98 V. Também utilizamos o osciloscópio para ver a forma de onda em “VAB” que apresentou o pico em 14 V, como mostra a figura 2. Dessa forma registrou-se numericamente

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e graficamente a tensão “VAB”. Utilizando o osciloscópio colocamos na escala vertical 5V/divisão e na escala horizontal 2ms/divisão. Assim calculamos o período da senóide que foi T=16,4 ms, conseqüentemente sua freqüência foi de

f= = = 60,9 Hz.

Figura 2 - Forma de onda de VAB.

3 – Calcular o resistor “RL” para que tenhamos uma ondulação máxima de 10% de “VP”, medido na questão 2.

O valor da corrente foi dado: IL= 5 mA

VRL(pico) = 25 V (Medido no osciloscópio), então, RL = RL = = 5k Ω

Como Vond = , calculamos a capacitância equivalente = =

16,5 µF, substituímos na fórmula e achamos IL= Vond x f x = 0,1 x 14 x 120 x 16,5 x . IL = 2,77 mA. Usamos esses dados pra calcular o resistor para que

tivéssemos uma ondulação máxima de 10% de “VP”: RL = = 9k Ω

Resistor utilizado: 6k8 Ω.

4 – Com o multímetro e com o osciloscópio medir a tensão “VRL”, registrando os valores numérica e graficamente.

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Agora que colocamos no circuito o resistor RL = 6k8 Ω, medimos com o multímetro (escala 200V – cc) “VRL” = 22,2 V. No osciloscópio a forma de onda foi mostrada conforme a figura 3:

Figura 3 - Forma de onda de VRL.

5 – Explique o funcionamento do circuito e cite duas aplicações possíveis.

Chama-se dobrador de tensão de onda completa porque cada um dos capacitores de saída é carregado durante cada semiciclo. Durante o semiciclo positivo D1 conduz carregando C1. Durante o semiciclo negativo D2 conduz carregando C2. Como a tensão de carga dos capacitores é o valor da tensão de pico da onda e eles estão dispostos em série, para a resistência de carga RL a tensão sobre a resistência será de 2Vp (duas vezes a tensão de pico).Aplicações: utilizados em máquinas copiadoras e em backlighting de LCD.

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2. Experiência 2: O transistor bipolar de junção (04/11/2009)

2.1 – Objetivo

A experiência de número 2 tem como objetivo familiarizarmos com os transistores, identificando os seus terminais e seus diversos tipos.

2.2 – Instrumentos utilizados:

1 – Placa de montagem (Fab.: Minipa; Mod.: MP-2420);

2 – 3 Transistores: TIP 29 9011; BC 337 – 25539 (NPN); BC 54113 (NPN);

3 – Multímetro (Mod.: ET – 2042C).

2.3 – Procedimentos:

Primeiramente com o nosso multímetro na função diodo, utilizamos o multímetro do outro grupo na função Voltímetro (escala 200V – cc) para medir a tensão nos terminais das ponteiras do nosso multímetro. Fomos alterando a função do nosso multímetro, conforme a tabela abaixo, e medindo a tensão de saída.

Função Tensão de saída

Função diodo 2,62 V

200 Ω 0,53 V

2k Ω 0,53 V

20k Ω 0,53 V

200k Ω 0,53 V

2M Ω 0,48 V

200M Ω 2,68 V

Identificação dos terminais:

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Figura 4 - Identificação dos terminais do transistor BC 337 (E - Emissor; B - Base; C – Coletor).

Figura 5 - Modo de funcionamento do transistor (E - Emissor; B - Base; C – Coletor).

Figura 6 - Identificação dos terminais do transistor TIP 29.

Identificação do material utilizado na construção

Nomenclatura americana para transistores (JEDEC)

Dígito / Letra / Número de série / Sufixo

Dígito – O 1º dígito é sempre uma unidade a menos do número de terminais, no caso do transistor 3-1 = 2;

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Letra – Sempre “N”;

Número de série – O número de série está entre 100 e 9999 e não diz nada sobre o transistor, exceto a data aproximada de introdução;

Sufixo – Indica o ganho (HFE) genérico do dispositivo.

A – Ganho baixo C – Ganho alto

B – Ganho médio Sem sufixo – Qualquer ganho

Exemplos: 2N2819; 2N2221A; 2N904.

Nomenclatura Japonesa para transistores (JIS)

Dígitos / duas letras / Número de série / Sufixo

Dígito – Como na forma americana o 1º dígito é sempre uma unidade a menos do número de terminais, no caso do transistor 3-1 = 2;

Letras – As letras indicam a área de aplicação e tipo de dispositivo como o seguinte código:

SA: PNP transistor para HFSC: Transistor NPN HF SC: NPN transistor de HF

SB: Transistor PNP AF SB: PNP AF transistor

SD: Transistor NPN AF SD: NPN transistor de AF

Número de série – O número de série varia entre 100 e 9999;

Sufixo – Indica o ganho (HFE) genérico do dispositivo.

Identificação do tipo de transistor (NPN ou PNP):

Colocamos os 3 transistores na placa de montagem e utilizamos o multímetro na função diodo para podermos identificar os terminais dos transitores. No transistor BC, o transistor conduziu quando foi colocado a ponteira vermelha no meio e a preta em qualquer um dos terminais, assim identificando a base V=0,684 V.

No TIP 29 a carcaça tá ligada ao coletor. V = 0,556V.

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3. Experiência 3: Polarização de um transistor bipolar de junção (11/11/2009)

3.1 – Objetivo

O objetivo da experiência 3 no laboratório de eletrônica é a familiarização dos alunos com a polarização de um T.B.J.

3.2 – Instrumentos utilizados:

1 – Transformador isolador rebaixador de tensão (saída 12 V);

2 – Multímetro (Mod.: ET – 2042C);

3 – 5 resistores de grafite: 33k Ω, 6k8 Ω, 560 Ω, 120 Ω e 1k Ω;

4 – Placa de montagem (Fab.: Minipa; Mod.: MP-2420);

5 – 1 Transistor BC 547;

6 – Fonte de Tensão ajustável (Fab.: Minipa; Mod.: MPC – 303D).

3.3 – Procedimentos:

1 – Montar o circuito de polarização do TBJ mostrado na figura 1.

Figura 7 - Circuito da experiência 2.

1 – Com o multímetro, medir os valores de: Montamos o circuito na placa conforme a figura 7. Os valores medidos no multímetro (escala 20V – cc), foram: VE = 1,28 V VCE = 3,39 V VC =4,68 V VR1 = VB = 9,92 V

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VR2 = 1,95 V VBE = 0,66 V VCB = 2,73 V

2 – Calcular os valores das correntes: Com os dados do item 2, calculamos as seguintes correntes: IE = = 10,6 mA IC = = 12,9 mA IR1 = = 0,3 mA IR2 = = 0,29 mA

IB = IR1 - IR2 = 0,01 mA

3 – Observando os resultados dos itens “2 e 3”, qual a região de trabalho do transistor? A região de trabalho do transistor é a região ativa.

4 – Substituir o resistor “R2” por outro de 1 k, medir novamente “VBE, VCE, VE”, e calcular IE IC. Observando os resultados, qual a nova região de trabalho do transistor? Novamente com o multímetro, recalculamos as seguintes tensões: VBE = 0,35 V VCE = 11,94 V VE = 0 V IC = 0 A ≅ IE = 0 A Agora, com o resistor trocado (R2” = 6,8k Ω por outro de 1k Ω), o transistor se encontra na região de corte, pois a corrente no coletor e na base é igual a zero.

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4. Experiência 4: Amplificação de um estágio com T.B.J (18/11/2009)

4.1 – Objetivo

O objetivo desta quarta experiência no laboratório de eletrônica 1 é a familiarização dos alunos com o funcionamento dos transistores na sua forma clássica: amplificadores de um estágio. 4.2 – Instrumentos utilizados:

1 – Gerador de sinal (Fab.: Minipa; Mod:MFG- 4200);

2 – Multímetro (Mod.: ET – 2042C);

3 – 4 resistores de grafita: 33k Ω, 6k8 Ω, 560 Ω e 120 Ω;

4 – Placa de montagem (Fab.: Minipa; Mod.: MP-2420);

5 – 1 Transistor BC 547;

6 – Fonte de Tensão ajustável (Fab.: Minipa; Mod.: MPC – 303D); 7 – 1 Capacitor de 33µF / 16V;

8 – Osciloscópio (Fab.: Pantec; Mod.: 5120, 15 MHz).

4.3 – Procedimentos:

1 – Montar o circuito amplificador da figura * e ajustar a freqüência do gerador de sinais para 1k Hz.

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2 – Com o osciloscópio, montar os sinais “Vi e V0” simultaneamente. Ajustar “VG” para o máximo valor possível, sem que haja distorção no sinal de saída “V0”.

Depois que montamos o circuito da figura * na placa de montagem, ajustamos o gerador de sinal para que a tensão “VG” tivesse o máximo valor possível sem distorção no sinal de saída. Então, utilizando os dois canais do osciloscópio (Escala vertical: 2V/Divisão; Escala horizontal: 5ms/Divisão) achamos o valor de “Vi” = 10,2 V e “V0” = 2,4 V, como mostra simultaneamente a figura * abaixo:

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3 – Registrar graficamente os sinais “Vi e V0”. Com os valores registrados

calcular o ganho de tensão do amplificador. AV = .

Substituindo os valores encontrados no osciloscópio (na mesma escala do item

anterior), conforme mostra as figuras abaixo, calculamos AV = = = 0,235.

4 – Qual o tipo de amplificador montado?

Amplificador Emissor – Comum (sinal entra na base e sai no coletor).

5 – Qual o valor da defasagem do sinal de saída em relação ao sinal de entrada?

Defasagem de 180º.

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