Apostila Elo1!01!2011 b

CENTRO UNIVERSITRIO DA FEI

APOSTILA DE LABORATRIO

ELETRNICA I EL 5410 / NE 6410CENTRO UNIVERSITRIO da FEI - 22a VERSO - Agosto / 2011

ndice

Plano de Ensino.................................................................................................................i Caractersticas de Formas de Ondas............................................................................02 1a Experincia: Uso de Instrumentos........................................................................10 2a Experincia: Curva do Diodo e Reta de Carga...................................................15 3a Experincia: Retificadores com Carga Resistiva................................................22 4a Experincia: Retificadores com Capacitor de Filtro..........................................28 5a Experincia: O Diodo Zener.................................................................................36 6a Experincia: Circuitos com Diodos......................................................................42 7a Experincia: Polarizao de Transistores Bipolares de Juno..........................49 8a Experincia: Amplificadores de Pequenos Sinais com TBJ...............................56

PLANO DE ENSINO - EL 5410/ NE 6410 DATA DA LTIMA ATUALIZAO: 01.07.2011 1. CARGA HORRIA SEMANAL: TEORIA: ( 04 ) PRTICA: ( 02 ) 2. COORDENADOR: Marcello Bellodi 3. OBJETIVOS Proporcionar aos alunos conhecimentos bsicos de dispositivos semicondutores, cuja finalidade o entendimento do comportamento eltrico/fsico dos dispositivos eletrnicos ( Diodos e Transistores Bipolares de Juno TBJ ). Estudar o comportamento e particularidades, bem como aplicaes destes dispositivos eletrnicos em projetos e circuitos aplicados. Implementar no laboratrio os diversos circuitos estudados e analisados em sala de aula, onde sero realizadas caracterizaes eltricas e confrontaes com resultados esperados teoricamente. 4. METODOLOGIA ADOTADA Aulas tericas: Tratam-se de aulas expositivas, onde sero desenvolvidos tpicos tericos com aplicaes em exerccios desenvolvidos em sala de aula. Aulas prticas: Tratam-se de aulas desenvolvidas em laboratrios da faculdade, onde sero implementados diversos circuitos vistos em sala de aula. Relatrios sero solicitados para cada um dos experimentos realizados, onde sero reportados resultados experimentais bem como discusses sobre os mesmos. 5. PROGRAMA Teoria ( 24 aulas ): 1. Apresentao do programa da disciplina; Diodos: Introduo, caractersticas do diodo ideal. Cap. 3 - p. 88 a 93. 2. Caractersticas eltricas do diodo de juno: Equao da corrente no diodo / exerccios. Cap. 3 p. 93 a 96. 3. Anlise de circuitos com diodos: Anlise grfica - reta de carga; exerccios. Modelos simplificados de diodos, exerccios. Cap. 3 p. 96 a 97. 4. Modelos Simplicados de diodo: continuao, exerccios. Cap 3 - p.97 a 99. 5. Circuitos retificadores: Diagrama de blocos de uma fonte de alimentao c.c.; Circuito retificador de meia onda; Retificadores de onda completa com tomada central e retificador em ponte; exerccios. Cap 3 - p. 106 a 110. 6. Circuitos retificadores: continuao. Cap 3 - p. 106 a 110. 7. Retificador com capacitor de filtro: Circuito retificador de pico onda; exerccios. Cap 3 - p. 110 a 113 8. Diodo zener: Modelando o diodo zener; Projeto do regulador zener paralelo, exerccios. Cap. 3 p. 104 a 106. 9. Circuitos limitadores, grampeadores e dobrador de tenso: Circuitos limitadores, Grampeadores, Dobrador de Tenso, exerccios. Cap 3 - p. 114 a 117. 10. Operao fsica de diodos: Conceitos bsicos de semicondutores. Juno PN na condio de circuito aberto Juno PN na condio de polarizao reversa .Juno PN na regio de ruptura; Juno PN na condio de polarizao direta , exerccios. Cap. 3 - p. 117 a 129. 11. Operao fsica de diodos: Juno PN na condio de polarizao reversa, Juno PN na regio de ruptura, Juno PN na condio de polarizao direta, exerccios. Cap. 3 - p. 117 a 129 12. Exerccios de Reviso Capitulo 3. 13. Transistores bipolares de juno: Estruturas e smbolos dos transistores bipolares de juno. Definio dos modos de operao (corte, ativo, saturao) do TBJ. Operao do TBJ npn no modo ativo: Equaes das correntes. Modelos para grandes sinais operando no modo ativo. Estrutura dos transistores reais, exerccios. Cap. 5 p. 235 a 241. 14. O transistor pnp: Polarizao e modelos para grandes sinais para operao no modo ativo, exerccios. Simbologia e representao grfica: Descrio dos smbolos utilizados e convenes. Anlise grfica das caractersticas / reta de carga , exerccios. Cap. 5 p. 244 a 250. 15. Anlise cc: anlise cc de circuitos com transistor TBJ exerccios. Cap. 5 p. 263 a 271. 16. Anlise grfica e polarizao do TBJ: Anlise grfica, Polarizao de transistores bipolares para projeto de circuitos discretos , exerccios. Cap. 5 p. 259 a 261 e 271 a 274.. 17. O Transistor como amplificador: O transistor bipolar de juno como amplificador de pequenos sinais. Cap.05 - p. 275 a 278.

18. Modelo para pequenos sinais: O modelo Pi-Hbrido; Aplicao dos modelos equivalentes para pequenos sinais, exerccios. Cap. 5 p. 278 a 284. 19. Configuraes bsicas de amplificadores de estgio simples com TBJ: O amplificador em emissor comum, exerccios. Cap. 5 p. 284 a 296. 20. Continuao: O amplificador em emissor comum, exerccios. Cap. 5 p. 284 a 296. 21. Configuraes bsicas de amplificadores de estgio simples com TBJ: O amplificador em base comum, exerccios. Cap. 5 p. 296 a 297. 22. Configuraes bsicas de amplificadores de estgio simples com TBJ: O amplificador em coletor comum (seguidor de emissor), exerccios. Cap.5 p. 297 a 302. 23. Transistor como chave: corte/saturao, exerccios. Cap. 5 p. 261 a 263. 24. Exerccios de reviso. Capitulo 5. Laboratrio ( 12 aulas ): 01. Teoria: Caractersticas de Formas de Ondas ( CLE ) 02. 1a Experincia: Uso de Instrumentos: O Osciloscpio e o Voltmetro CC e CA ( CLE ). 03. 2a Experincia: Curva do Diodo e Reta de Carga ( CLE ). 04. 3a Experincia: Circuitos Retificadores com Carga Resistiva ( CLE ). 05. 4a Experincia: Circuitos Retificadores com Capacitor de Filtro: retificador de pico ( CLE ). 06. 5a Experincia: O Diodo Zener ( CLE ). 07. 6a Experincia: Circuitos Limitador e Grampeador ( CLE ). 08. 7a Experincia: Polarizao de Transistores Bipolares de Juno TBJ ( CLE ). 09. 8a Experincia: Amplificador de Pequenos Sinais Utilizando o TBJ ( CLE ). 10. Reposio / Prova Prtica ( CLE ). 11. Prova Prtica ( CLE ). 12. Prova Prtica ( CLE ).

6. CRITRIO DE AVALIAO MDIA FINAL: MF = MT*FL Onde: MDIA DE TEORIA: MT = ( 0,4*T1 + 0,6*T2 )*FT FATOR DE LABORATRIO: FL = ( PP*K*0,03 ) + 0,70 T1,T2....Provas de teoria. FT........ Fator de teoria ( 0 < FT < 1,0; ser subtrado 0,1 por atividade no entregue ou recusada ). PP........ Prova Prtica Individual. K..........Fator de relatrio ( 0 < K < 1,4 ; ser subtrado 0,2 por atividade no entregue ou recusada ) 7. BIBLIOGRAFIA BSICA - Adel S. Sedra e Kenneth C. Smith, Microeletrnica, Prentice Hall, 5 a edio, 2007. - Notas de aula e apostila de laboratrio a serem disponibilizadas no site da FEI: http://elearning.fei.edu.br/moodle/

CENTRO UNIVERSITRIO DA FEIEL 5410 / NE 6410 - Relatrio de Eletrnica I - Laboratrio

Prof .: ________________ Turma:______ Bancada n:____ Data de entrega: ____ / ____ / _____ Relatrio: ACEITO RECUSADO CORRIGIR

1o Relatrio: Caractersticas de Formas de Ondas

NOME:

NMERO:

I. Objetivos Estudo das principais caractersticas de uma forma de onda: Valor de pico ( mximo ) ou amplitude Valor de pico a pico Determinao de valores mdio e eficaz - Perodo

1. Formas de Ondas

T

T

T

Caratersticas das formas de ondas:

- Tenso de pico ( VP ) - Tenso de pico a pico ( VPP ) - Valor mdio quadrtico (Yrms ou Yef) - Valor mdio (Ymed) - Perodo ( T )

_________________________________________________________________________________________________ 2 Caractersticas de Formas de Ondas FEI / EL 5410 / NE 6410

a. VALOR MDIO: Corresponde mdia aritmtica sobre todos os valores de um certo sinal ( tenso, corrente ) ao longo do seu perodo.

y

TYmed

1 = y( t )dt 0

t

b. VALOR MDIO QUADRTICO EFICAZ: O valor efetivo ou eficaz ( tambm conhecido como rms root mean square ) de um sinal peridico ( i(t) ou v(t) ) corresponde mesma quantidade de corrente I ou tenso V capaz de produzir a mesma potncia P quando aplicados em um resistor R.

Exemplo:Sejam duas fontes de alimentao de mesmo valor nominal, porm de naturezas diferentes:

Fonte CA: Vef [ V ]MESMA POTNCIA ELTRICA!!! Fonte CC: V [ V ]

1 2 Yef = y (t ) .dt T0

T


c. FATOR DE FORMA F.F. : Trata-se de um parmetro que relaciona o valor eficaz Yef de uma onda alternada pura (Vmed=0) e o valor mdio da onda retificada para a mesma onda alternada Ymed. Este parmetro til nos fatores de correo dos instrumentos de medida analgicos.

Fator de forma FF =

Yef = Ymed

1 2 y( t ) .dt T0 1 y( t ).dt T 0T

T

Para ondas senoidais, o fator de forma assume os seguintes valores: 1,11 para retificao em onda completa 2,22 para retificao em meia onda.

EXERCCIO DE APLICAO: Calcular os valores mdio e eficaz da tenso proveniente da rede eltrica, sabendo-se que: T=2.Pi e Vpp= 2Vmax. Em seguida, representar graficamente ( com as respectivas cotas ) os valores obtidos sobre o desenho da forma de onda.


ANEXO: LEITURA DO CDIGO DE CORES DE RESISTORES a. Tabela de cdigo de cores:

1a faixa Preto Marrom Vermelho Laranja Amarelo VerdeAzul

2a faixa Valor significativo 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x x x

3a faixa multiplicadorx1 x1E1 x1E2 x1E3 x1E4 x1E5 x1E6 x1E7 x1E8 x1E9 x1E-2 x1E-1

4a faixa tolerncia x 1% 2% x x x x x x x 5% 10% 20%

Valor significativo x 1 2 3 4 5 6 7 8 9 x x x

Violeta Cinza Branco Ouro Prata Sem cor

x


b. Exemplos: Marrom, preto, marrom, dourado: 100 / 5% Verde, azul, vermelho, prata: 5600 / 10% ou 5,6k / 10% Laranja, branco, violeta, prata: 390000000 / 10% ou 390M / 10% 220 / 5%: vermelho, vermelho, marrom, dourado 82k / 10%: cinza, vermelho, laranja, prata 100M / 5%: marrom, preto, violeta, dourado

OBSERVAO: Os valores nominais dos resistores sempre sero dados em Ohms [ ] !!


EXERCCIOS DE REFORO: 1o Relatrio: INDIVIDUAL!!!1. Dadas as formas de ondas a seguir, calcule os seus respectivos valores mdios e eficazes.

v [V] i [A]+3

+2 01,0 (a) 2,0

0 t (s)-3

4,0

t (s)8,0

( b)

v [V] T +4 +2 0(c)

i [A] +2 wt 02,0 ( d) 4,0

t (s)

2. A partir da tabela de cdigo de cores dos resistores vista em aula, preencha os campos abaixo: a. Quais so as cores dos descritos: - 680 / 10% : ___________________________________________________________________ - 7k5 / 5% : ____________________________________________________________________ - 1M / 5% : ____________________________________________________________________

b. Descreva os respectivos valores nominais para: - amarelo, verde, marrom, dourado: _________________________________________________ - marrom, violeta, vermelho, prata: __________________________________________________ - laranja, azul, verde, dourado: _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 7 Caractersticas de Formas de Ondas FEI / EL 5410 / NE 6410

3. Desenhar um perodo completo de uma onda senoidal, em papel milimetrado, ( f=60Hz ) indicando, com suas respectivas cotas ( eixos de tempo e tenso ), os seguintes itens: valor mdio Vmedio, valor eficaz Veficaz e de pico Vp. 4. Calcular os valores mdio Vmed e eficaz Vef para os seguintes casos. De posse dos resultados, preencher a tabela abaixo:

(a)

v [V] T +2Vp 0 -2Vp wt

(b)

v [V] T= 4,0 +2 0 t (s)

(c)

v [V] T= 3,0 +6 0 t (s)

Valor mdio [V] (a) (b) (c)

Valor eficaz [V]




1a Experincia: Uso de Instrumentos: O Voltmetro CC / CA e o Osciloscpio

NOMES DOS INTEGRANTES DO GRUPO 1. 2. 3. 4.

NMEROS

I. Objetivos Familiarizao e uso de instrumentos de medidas - voltmetros e osciloscpio - em circuitos operando em regime de corrente contnua cc e corrente alternada ca. Estudo e anlise dos resultados provenientes das medidas realizadas atravs dos voltmetros - digital e analgico - e do osciloscpio utilizados em circuitos operando em regime cc e ca. II. Lista de Material 01 Osciloscpio duplo canal Tektronix TDS 210 com 02 pontas de prova 01 Fonte Minipa simples com seus respectivos cabos de fora e ligao banana-jacar 01 Multmetro Analgico com ponta de prova 01 Multmetro Digital Minipa ET 2600 com ponta de prova 01 transformador 110V x 6-0-6V 06 cabos banana-banana

III. Parte Prtica 1. Montar o circuito da figura 1. A partir deste circuito pede-se: A

12V

B Figura 1 Circuito para medida de tenso com o auxilio de voltmetro e osciloscpio.

a. Com o auxlio dos voltmetros analgico e digital, medir a tenso VAB para os instrumentos ajustados nas escalas cc e ca, preenchendo a tabela I. Tabela I Uso de Multmetro

Escala do Instrumento cc ca

VAB [ V ] Analgico

VAB [ V ] Digital

________________________________________________________________________________________________ 10 1a Experincia: Uso de Instrumentos: O Voltmetro CC / CA e o Osciloscpio FEI / EL 5410 / NE 6410

b. Com o auxlio do osciloscpio, medir a tenso VAB com o instrumento ajustado em cc, preenchendo a tabela II. Desenhar tambm a forma de onda observada. Tabela II Uso de Osciloscpio

Vpico [ Vp ] Vpico a pico [ Vpp ] Perodo [ s ] Frequncia [ Hz ] Vmdio [ V ]Forma de onda observada com o osciloscpio: V (V)

t (s)

c. Qual o valor do fator de forma F.F. do instrumento analgico? Discuta as suas concluses / resultados obtidos.

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________2. Montar o circuito da figura 2. Utilizando os voltmetros nas escalas cc e ca ( analgico e digital ) e o osciloscpio, medir a tenso indicada ( VCD ) preenchendo as tabelas III e IV, desenhando posteriormente a forma de onda VCD observada com o osciloscpio ajustado na escala cc. A rede 127Vef B C

D

Figura 2 Circuito para medida de tenso com o auxilio de voltmetro e osciloscpio.________________________________________________________________________________________________ 11 1a Experincia: Uso de Instrumentos: O Voltmetro CC / CA e o Osciloscpio FEI / EL 5410 / NE 6410

Tabela III Uso de Multmetro

Escala cc ca

Analgico VCD [ V ]

Digital VCD [ V ]

Tabela IV Uso de Osciloscpio

Vpico [ Vp ] Vpico a pico [ Vpp ] Perodo [ s ] frequncia [ Hz ] Vmdio [ V ]

Forma de onda VCD observada com o osciloscpio: VCD (V)

t (s)

3. Montar o circuito mostrado na figura 3. Utilizando os voltmetros nas escalas cc e ca ( analgico e digital ) e o osciloscpio, medir a tenso indicada ( VAB ) e preencher as tabelas V e VI e desenhando posteriormente a forma de onda VAB observada com o osciloscpio ajustado na escala de cc. OBS.: Para o instrumento digital, quando ajustado na escala ca, ajustar o instrumento de tal forma que o mesmo mea o valor verdadeiro eficaz!!!!!! ( cc+ca ).

A rede 127Vef 12V

B Figura 3 Circuito para medida de tenso com o auxilio de voltmetro e osciloscpio.________________________________________________________________________________________________ 12 1a Experincia: Uso de Instrumentos: O Voltmetro CC / CA e o Osciloscpio FEI / EL 5410 / NE 6410

Tabela V Uso de Multmetro

Escala cc ca cc+ca

VAB [ V ] Analgico

VAB [ V ] Digital

---------------

Tabela VI Uso de Osciloscpio

Vpico [ Vp ] Vpico a pico [ Vpp ] Perodo [ s ] Frequncia [ Hz ] Vmdio [ V ]Forma de onda VAB observada com o osciloscpio: VAB (V)

t (s)

Questo: Discuta os resultados obtidos, detalhando o uso de voltmetros analgico e digital nos regimes de operao cc e ca.

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________Concluses finais

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 13 1a Experincia: Uso de Instrumentos: O Voltmetro CC / CA e o Osciloscpio FEI / EL 5410 / NE 6410



2a Experincia: Curva do diodo e reta de carga


NMEROS

I. Objetivos Levantamento experimental da curva caracterstica do diodo nas condies de polarizao direta e reversa ( vide livro texto: Cap. 03, pg. 125 ). Determinao do ponto de trabalho de um circuito com diodo atravs da anlise grfica ( vide livro texto: Cap. 03, pg. 150 ). II. Lista de Material 01 Osciloscpio Tektronix TDS 210 com duas pontas de prova 01 Fonte Minipa simtrica com seus respectivos cabos de alimentao e ligao banana-jacar 01 Placa Didtica Levantamento da Curva do Diodo 02 Multmetros Digitais Minipa ET 2020 com suas respectivas pontas de prova 01 resistor de 56 x 5W 01 resistor de 27 e 100k x W

III. Parte Prtica Levantamento da Curva Caracterstica do Diodo 1. Sentido de polarizao direta 1.1. Utilizando a placa didtica, montar o circuito da figura 1. Anotar os valores obtidos de corrente e tenso no diodo na tabela I variando a posio do cursor do potencimetro. Observar que o limite mximo experimental imposto para a corrente no diodo igual a 180mA.

+Fonte cc de 3V P1

-

+ -

Figura 1 Circuito de medida direta do diodo.

Tabela I vD [V] iD [A] vD [V] iD [A]

0

10

50

100

500

1m

5m

10m

20m

30m

40m

50m

60m

70m

80m

90m

100m 120m 130m 150m 160m 180m

________________________________________________________________________________________________ 15 2a Experincia: Curva do Diodo e Reta de Carga FEI / EL 5410 / NE 6410

1.2. A partir dos dados experimentais da tabela I, construir a curva caracterstica do diodo iD versus vD. Caso os pontos estejam muito dispersos na sua curva, fazer uma curva mdia. Aps a construo do grfico iD versus vD determinar o modelo simplificado para o diodo em estudo ( modelo de retas ou segmentos lineares ), sobre o grfico, conforme o estudado em sala de aula (livro texto: Cap. 03, pg. 152-153 ). Desenhar o modelo equivalente indicando os seus respectivos valores. I (mA)

180

V (V)

-60

+1,5

Modelo de segmentos lineares obtido:


2. Sentido de polarizao reversa 2.1. Utilizando a placa didtica, montar o circuito mostrado na figura 2. Preencher a tabela II variandose a tenso da fonte de alimentao cc de 0 a 60V. R=100k

+ + -

-

Fonte cc 0 - 60V

Figura 2 Circuito de medida reversa do diodo.

vD [V] iD [A]

0

5

10

15

Tabela II 20 25 30

35

40

45

50

55

60

2.2. A partir dos dados experimentais da tabela II, construir a curva caracterstica do diodo na regio reversa no mesmo grfico do dispositivo operando na polarizao direta ( item 1.2 ).

3. Reta de carga do diodo e determinao do ponto de trabalho: 3.1. Utilizando a placa didtica, montar o circuito da figura 3 ( livro texto: Cap. 03, pgina 150: fig. 3.18 ), conectando a fonte de alimentao cc atravs dos cabos banana-jacar VD

+Fonte cc 1,5V

+VRL

-

Figura 3 Determinao do ponto de trabalho Q.


3.2. Com o auxlio do voltmetro, preencher a tabela III, determinando o ponto quiescente para RL igual a 27 e 56. RL [ ] 27 56 Portanto, tem-se que com: * RL = 27 VD= ________V e ID = _________mA : Q1 * RL = 56 VD= ________V e ID = _________mA : Q2 3.3. A partir da teoria desenvolvida em sala de aula sobre anlise grfica e reta de carga ( livro texto: Cap. 03, pg. 150 ), reproduzir o grfico da figura 3.19 ( com todos os valores notveis ) indicando os valores de Q1 e Q2 obtidos atravs da anlise grfica ( usar informaes obtidas experimentalmente: item 3.2 ). Para tanto, determine experimentalmente os pontos notveis para o levantamento adequado da reta de carga do circuito acima. Reproduza a reta de carga diretamente sobre o grfico obtido no item 1.2. 3.4. Os valores obtidos experimentalmente e graficamente para o ponto de trabalho Q foram os mesmos? Discutir e comentar detalhadamente os resultados obtidos. Tabela III VRL [ V ]

VD [ V ]

ID = VRL / RL [ mA ]

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________4. Levantamento da curva caracterstica do diodo com o auxlio do osciloscpio: 4.1. Utilizando a placa didtica, montar o circuito mostrado na figura 4. No ligar o circuito na rede eltrica. Curto-circuitoCH1 do osciloscpio

CH2 do osciloscpio

Figura 4 Circuito para o levantamento da curva IxV do diodo. 4.2. Ajustar o osciloscpio da seguinte forma:________________________________________________________________________________________________ 18 2a Experincia: Curva do Diodo e Reta de Carga FEI / EL 5410 / NE 6410

a. funo display: formato XY b. centralizar o ponto da tela atravs da funo position na coordenada X=0 e Y=0 da tela do osciloscpio c. Canal 1 ou X: funo menu: inverter DESL funo acoplam: cc ajustar a ganho da escala para 500mV/div. d. Canal 2 ou Y: funo menu: inverter LIG ou funo Math : inverter LIG funo acoplam: cc ajustar a ganho da escala para 5V/div.

4.3. Aps a execuo dos itens 4.1 e 4.2, chamar o Professor para poder ligar o transformador na rede eltrica. 4.4. Anotar a forma de onda observada na tela, indicando alguns de seus pontos notveis.

Tela do osciloscpio

4.5. Comparar a curva IxV do diodo obtida atravs do osciloscpio e de suas medidas. Qual a concluso que voc chegou? Discutir as suas concluses.

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

Concluses finais________________________________________________________________________________________________ 19 2a Experincia: Curva do Diodo e Reta de Carga FEI / EL 5410 / NE 6410

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________


CENTRO UNIVERSITRIO DA FEIEL5410 / NE 6410 - Relatrio de Eletrnica I - Laboratrio


3a Experincia: Circuitos com Diodos: Retificadores com Carga Resistiva


NMEROS

I. Objetivos Familiarizao prtica dos diversos circuitos retificadores estudados em sala de aula: retificadores de meia onda e onda completa ( vide livro texto: Cap.03, pg. 172 a 178 ). Analisar as diversas formas de onda provenientes dos circuitos retificadores em estudo bem como a determinao dos valores mdios e eficazes envolvidos em cada circuito. Verificar o comportamento experimental de cada circuito para diversas condies de operao. II. Lista de Material 01 Osciloscpio Tektronix TDS 210 com 02 pontas de prova 01 Placa Didtica Circuitos Retificadores 01 Multmetro Digital Minipa ET 2700 com pontas de prova 06 cabos banana-banana. 02 resistores de 10 x 1 W 01 resistor de 1k

III. Parte Prtica OBS: Utilizar o osciloscpio sempre com os dois canais direcionados para leituras em cc 1. Circuito retificador de meia onda 1.1. Utilizando a placa didtica, montar o circuito da figura 1. VRS R rede 127Vef RS= 10 VS RL= 1k VRL VD

T Figura 1 Circuito retificador de meia onda. 1.2. Utilizando-se o osciloscpio, desenhar as formas de ondas vS(t), vRs(t), vD(t) e vRL(t) sincronizadas no tempo, indicando os seus valores de pico e mdios, para cada forma de onda medida. CUIDADO COM O TERRA DO OSCILOSCPIO!!!! 1.3. Com o auxlio do voltmetro cc, medir o valor mdio de cada valor solicitado abaixo.

VS = _______V

VRs =_______V

VD =_______V

VRL = _______V

________________________________________________________________________________________________ 22 3a Experincia: Circuitos com Diodos: Retificadores com Carga Resistiva FEI / EL 5410 / NE 6410

vs (V)

t (s)

vRs (V)

t (s)

vD (V)

t (s) vRL (V)

t (s)

2. Circuito retificador de onda completa - derivao central: 2.1. Utilizando a placa didtica, montar o circuito da figura 2. R rede 127 Vef vS1 vS2RS2= 10

vRS1RS1= 10

vD1

RL 1k

VRL

S

vRS2

vD2

Figura 2 Circuito retificador de onda completa derivao central.


2.2. Utilizando-se o osciloscpio, desenhar as formas de ondas vS1(t), vS2(t), vD1(t), vD2(t) e vRL(t) sincronizadas no tempo, indicando os seus valores de pico e mdios, para cada forma de onda medida. CUIDADO COM O TERRA DO OSCILOSCPIO!!!!

vs1 (V)

t (s)

vs2 (V)

t (s)

vD1 (V)

t (s)

vD2 (V)

t (s)

vRL (V) t (s)


2.3. Com o auxlio do voltmetro cc, medir o valor mdio de cada valor descrito acima

VS1= _______V VS2= _______V

VD1=_______V VD2=_______V

VRL = _______V

3. Circuito retificador de onda completa - retificador em ponte:

3.1. Montar o circuito da figura 3, utilizando a placa didtica. R vRSRS= 10

rede 110Vef

D1

RL 1k

D2

vSD3

VRL

D4

S Figura 3 Circuito retificador de onda completa tipo ponte.

3.2. Utilizando-se o osciloscpio, desenhar as formas de ondas vS(t), vD1(t), vD2(t) e vRL(t) sincronizadas no tempo, indicando os seus valores de pico e mdios, para cada forma de onda medida. CUIDADO COM O TERRA DO OSCILOSCPIO!!!! ( grficos devero ser desenhados na pgina seguinte )

3.3. Com o auxlio do voltmetro cc, medir o valor mdio de cada valor descrito acima.

VS= _______V

VD1=_______V

VD2= _______V

VRL =_______V


vs (V)

t (s)

vD1 (V)

t (s)

vD2 (V)

t (s)

vRL (V) t (s)

Concluses finais

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________




4a Experincia: Circuitos com Diodos: Retificadores com Capacitor de Filtro


NMEROS

I. Objetivos Familiarizao prtica dos circuitos retificadores estudados em sala de aula (vide livro texto: Cap.03, pg. 178 a 184). Analisar as diversas formas de onda provenientes dos circuitos retificadores em estudo bem como a determinao dos valores mdios e eficazes envolvidos em cada circuito. Verificar o comportamento experimental de cada circuito para diversas condies de operao. II. Lista de Material 01 Osciloscpio Tektronix TDS 210 com 02 pontas de prova 01 Placa Didtica Circuitos Retificadores 01 Multmetro Digital Minipa ET 2700 com pontas de prova 06 cabos banana-banana 01 capacitor eletroltico de 100F e 470F x 50V 02 resistores de 10 x 1 W 01 resistor de 100 e 1,5k

III. Parte Prtica OBS: Utilizar o osciloscpio sempre com os dois canais direcionados para leituras em cc 1. Circuito retificador de meia onda com filtro a capacitor 1.1. Montar o circuito da figura 1 na placa didtica. vRS R rede 127 VefRS= 10

vD

vS

RL= 100

C 100 F

VRL

T Figura 1 Circuito retificador de meia onda com filtro capacitivo.

1.2. Utilizando-se o osciloscpio, desenhar as formas de ondas vS(t), vRs(t), vD(t) e vRL(t) sincronizadas no tempo, indicando os seus valores de pico e mdios, para cada forma de onda medida. CUIDADO COM O TERRA DO OSCILOSCPIO!!!! ( desenhar os grficos na pgina seguinte ).

________________________________________________________________________________________________ 28 4a Experincia: Circuitos com Diodos: Retificadores com Capacitor de Filtro FEI / EL 5410 / NE 6410

vs (V)

t (s)

vRs (V)

t (s)

vD (V)

t (s) vRL (V)

t (s)

1.3 Determinar qual o valor da tenso de pico a pico da ondulao Vr sobre o resistor RL de 100 e 1,5k. O que ocorreu com o valor de Vr em funo de RL? Discutir e justificar as suas respostas. Tabela I Anlise da tenso de ripple em funo de RL.

RL [ ] 100 1,5k

Vr [ Vpp ]

RxC [ s ]

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________


1.4. Determinar os novos valores da tenso de pico a pico da ondulao Vr sobre o resistor RL de 100 quando C for igual a 100F e 470F. O que ocorreu com o valor de Vr em funo de C? Discutir e justificar as suas respostas. Fazer uma comparao com o item 1.3 atravs da anlise do produto RC e do valor de Vr. Tabela II - Anlise da tenso de ripple em funo de C.

C [ F ] 100 470

Vr [ Vpp ]

RxC [ s ]

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

2. Circuito retificador de onda completa com filtro a capacitor Derivao Central:

2.1. Montar o circuito da figura 2, utilizando a placa didtica.

R vS1

vRS1RS1= 10

vD1

rede 127 Vef

RL 100

vS2RS2= 10

C 100 F

VRL

vD2 Figura 2 Circuito retificador de onda completa derivao central com filtro capacitivo.

S

vRS2

2.2. Utilizando-se o osciloscpio, desenhar as formas de ondas vS1(t), vS2(t), vD1(t), vD2(t) e vRL(t) sincronizadas no tempo, indicando os seus valores de pico e mdios, para cada forma de onda medida. CUIDADO COM O TERRA DO OSCILOSCPIO!!!


vs1 (V)

t (s)

vs2 (V)

t (s)

vD1 (V)

t (s)

vD2 (V)

t (s)

vRL (V) t (s)


2.3. Determinar qual o valor da tenso de pico a pico da ondulao Vr sobre o resistor RL de 100. e 1,5k. O que ocorreu com o valor de Vr em funo de RL? Discutir e justificar as suas respostas. Tabela III Anlise da tenso de ripple em funo de RL.

RL [ ] 100 1,5k

Vr [ Vpp ]

RxC [ s ]

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________2.4. Determinar os novos valores da tenso de pico a pico da ondulao Vr sobre o resistor RL de 100 quando C for igual a 100F e 470F. O que ocorreu com o valor de Vr em funo de C? Discutir e justificar as suas respostas. Fazer uma comparao com o item 2.3 atravs da anlise do produto RC e do valor de Vr. Tabela IV - Anlise da tenso de ripple em funo de C.

C [ F ] 100 470

Vr [ Vpp ]

RxC [ s ]

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________2.5. Comparar o funcionamento dos dois circuitos, das figuras 1 e 2, focando a sua anlise com relao ao estudo dos valores mdios obtidos na carga RL de 100. O que voc pode concluir? Discutir e justificar as suas respostas.

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 32 4a Experincia: Circuitos com Diodos: Retificadores com Capacitor de Filtro FEI / EL 5410 / NE 6410

3. Circuito retificador de onda completa - retificador em ponte: 3.1. Utilizando a paca didtica, montar o circuito da figura 3. vRS RRS= 10 D1 D2RL 1,5k

rede 127 Vef S

vSD3 D4

C 100F

VRL

Figura 3 Circuito retificador de onda completa tipo ponte com filtro capacitivo. 3.2. Utilizando-se o osciloscpio, desenhar as formas de ondas vS(t), vD1(t), vD2(t) e vRL(t) sincronizadas no tempo, indicando os seus valores de pico e mdios, para cada forma de onda medida. CUIDADO COM O TERRA DO OSCILOSCPIO!!! vs (V)

t (s)

vD1 (V)

t (s)

vD2 (V)

t (s)

vRL (V) t (s)________________________________________________________________________________________________ 33 4a Experincia: Circuitos com Diodos: Retificadores com Capacitor de Filtro FEI / EL 5410 / NE 6410

Concluses finais

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________


CENTRO UNIVERSITRIO DA FEIEL5410 / NE 6410 - Relatrio de Eletrnica I - Laboratrio


5a Experincia: O Diodo Zener


NMEROS

I. Objetivos Familiarizao prtica do diodo zener e aplicao ( regulador zener paralelo ) estudado em sala de aula ( vide livro texto: Cap. 03, pg. 165 a 171 ). Obter informaes sobre o diodo zener: tenso zener VZ0 e a resistncia zener rz. Estudar o comportamento experimental do regulador zener paralelo em diversas condies de operao. II. Lista de Material 01 Osciloscpio Tektronix TDS 210 com 02 pontas de prova 01 Fonte Minipa simples com seus respectivos cabos 01 Protoboard com fios para ligao 01 Multmetro Digital Minipa ET 2700 com pontas de prova 01 transformador 110V x 6-0-6V 06 cabos banana-banana 01 ponte de diodos SKB 1,2 / 1,2 01 diodo zener 4735AP 6,2V x 1W 01 capacitor eletroltico de 470F x 50V 01 resistor de 56 x 1W 01 resistor de 180 x 1W 01 resistor de 100 , 560 e 56k

III. Parte Prtica OBS: Utilizar o osciloscpio sempre com os dois canais direcionados para leituras em cc. 1. Caracterizao eltrica do diodo zener 1.1. Medir com o auxlio do Ohmmetro o valor do resistor de 180 anotando o seu valor real. Rmedido = ___________ 1.2. Montar o circuito da figura 1. VR

VIN

180vD

0-15V

6,2V

Vo

Figura 1 Circuito para a caracterizao eltrica do diodo zener.

________________________________________________________________________________________________ 36 5a Experincia: O Diodo Zener FEI / EL 5410 / NE 6410

1.3. Variar a tenso VIN de 0 a 15V, preenchendo a tabela I com os resultados V0 e VR medidos com o voltmetro cc para cada valor de VIN. 1.4. Aps o levantamento dos valores de VR, preencher a coluna de IZ ( tabela I ) atravs da seguinte expresso:

V IZ R R medidoTabela I.

VIN [ V ] 0 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

VO [ V ]

VR [ V ]

IZ [ mA ]

1.5. De posse dos valores de VZ (Vo)e IZ, traar a curva caracterstica i-v de acordo com a figura 3.31 do livro texto ( grfico a ser desenhado na pgina seguinte ). A partir do grfico, determinar as caracterstica VZ0 e rZ segundo a teoria vista em sala de aula. Posteriormente, desenhar o modelo do diodo zener indicando os seus respectivos valores. VZ0 = ________ V e rZ = _________ DESENHO DO MODELO DIODO ZENER OBTIDO EXPERIMENTALMENTE:


I (mA)

V (V)

2. Caracterizao eltrica do regulador zener paralelo

2.1. Montar o circuito da figura 2, utilizando na montagem os extremos do secundrio do transformador. Ponte de diodos integrada

-

+470 F

180

Vr

6,2V

RLL

Vo

Figura 2 Regulador zener paralelo.

2.2. Para RL = 560, medir as formas de ondas em VC e V0. Desenh-las sincronizadas no tempo, indicando os seus pontos notveis.________________________________________________________________________________________________ 38 5a Experincia: O Diodo Zener FEI / EL 5410 / NE 6410

VC (V)

t (s) Vo (V)

t (s)

2.3. Preencher a tabela II, sendo Vr medido atravs do osciloscpio e Vo com o voltmetro ajustados na escala cc . Tabela II

RL [ ] 56k 560 100 56

Vripple [ Vpp ]

V0 [ V ]

2.4. Os resultados esto de acordo com a teoria vista em sala de aula? Discutir detalhadamente os resultados obtidos no item 2.3, justificando a variao dos resultados observados no experimento.

R:____________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________


Concluses finais

_______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________




6a Experincia: Circuitos com Diodos: Limitador, Grampeador e Dobrador de Tenso


NMEROS

I. Objetivos Familiarizao prtica de novas aplicaes no lineares de circuitos utilizando diodos ( vide livro texto: Cap.03, pg. 184 a 189 ). II. Material 01 Osciloscpio Tektronix TDS 210 com 02 pontas de prova 01 Fonte Minipa simples com seus respectivos cabos de fora e banana-jacar 01 Gerador de funes com seus respectivos cabos 01 Protoboard com fios para ligao 06 cabos banana-banana 02 diodos 1N4004 ou equivalente 02 diodos zener 1N4734 5,6V x W 02 capacitores eletrolticos de 22F x 25V 01 capacitor cermico de 0,47F 01 resistor de 4,7k

III. Parte Prtica OBS: Utilizar o osciloscpio sempre com os dois canais direcionados para leituras em cc 1. Circuito Limitador 1.1. Montar os circuitos da figura 1 sendo alimentados por um gerador de funes com uma tenso de entrada vI(t), com frequncia igual a 5 kHz. Variar vI(t), monitorando simultaneamente com o osciloscpio as tenses vI(t) e vo(t), desenhando-as sincronizadas no tempo e indicando os seus pontos notveis para as seguintes condies: circuitos (a) e (b) vI = 2,0V e vI = 8,0V ; circuito (c) vI =1,0V e vI = 4,0V ( considerar em todos os casos os valores das tenses de pico!! )R= 4,7K R= 4,7K

vI (t)

vo(t)

vI (t)

vo(t)

(a)R= 4,7K

(b)

vI (t) 2V

vo(t)

(c)

Figura 1 Circuitos limitadores.

________________________________________________________________________________________________ 42 6a Experincia: Circuitos com Diodos: Limitador, Grampeador e Dobrador de Tenso FEI / EL 5410 / NE 6410

Item ( a )

Item ( b )

vI e vo (V)

vI e vo (V) : vI=2,0V t (s) t (s)

vI e vo (V)

vI e vo (V) : vI=8,0V

t (s)

t (s)

vI e vo (V) : vI=1,0V

t (s)

vI e vo (V) : vI=4,0V t (s)


1.2. Os valores das tenses vo(t) esto limitadas de acordo com o esperado teoricamente? Discutir caso a caso detalhadamente.

R:____________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________2. Circuito Grampeador 2.1 Montar o circuito da figura 2 e alimentar com o gerador de funes, com freqncia igual a 5 kHz, mantendo a amplitude Vpico do sinal de entrada vI(t) igual a 3V. C= 0,47F

vI (t) Fontecc

vo(t)

Figura 2 Circuito grampeador. 2.2 Ajustar o nvel de tenso da fonte cc para 0 e 4V atravs do ajuste de tenso da fonte. Observar o comportamento de vo(t), desenhando ambos sinais juntos ( vI(t) e vo(t) ) sincronizados no tempo indicando os seus pontos notveis ( desenhar os grficos na pgina seguinte ).

2.3 Inverter a posio do diodo e repetir o item 2.2 para o nvel de tenso igual a 4V. O que pode ser concludo? Discutir os resultados, comparando com os esperados teoricamente.

R:____________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 44 6a Experincia: Circuitos com Diodos: Limitador, Grampeador e Dobrador de Tenso FEI / EL 5410 / NE 6410

Item 2.2 vI e vo (V)

: Vcc=0V

t (s)

Item 2.3vI e vo (V) vI e vo (V)

: Vcc=4,0V

t (s)

t (s)


3. Circuito Dobrador de Tenso 3.1. Montar o circuito da figura 3 e alimentar com as mesmas condies impostas para os circuitos do item 1.1, mantendo a amplitude Vpico do sinal de entrada vI(t) igual a 5V. C= 22F

V1 (t)

V2(t)

C= 22F

V3(t)

Figura 3 Circuito dobrador. 3.2. Desenhar as formas de ondas em v1(t), v2(t) e v3(t), juntas, sincronizadas no tempo e com seus respectivos pontos notveis. Discutir os resultados obtidos experimentalmente, comparando com os esperados teoricamente ( prxima pgina ).

v1, v2 e v3 (V)

t (s)


R:____________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________Concluses finais

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________



7a Experincia: Polarizao de Transistores Bipolares de Juno - TBJ


NMEROS

I. Objetivos Familiarizao prtica de polarizao de transistores bipolares de juno - TBJ ( vide livro texto: Cap. 04, pg. 262 ). Verificao experimental do comportamento relativo ao ponto quiescente Q em funo da polarizao do TBJ. II. Material 01 Fonte Minipa simples com seus respectivos cabos. 01 Placa Amplificadores de Pequenos Sinais. 01 Multmetro Digital Minipa ET 2020 com pontas de prova. 06 cabos banana-banana. 01 transistor BC 548B. 01 resistor de 270 , 1k , 6,8k , 27k , 100k , 470k, 680k e 10M

III. Parte Prtica 1. Circuito de Polarizao de Base 1.1. Montar o circuito da figura 1.

RC= 1k RB= 470k

10V

Figura 1 Circuito de polarizao de base. 1.2. Medir as tenses coletor-emissor ( VCE ), base-emissor ( VBE ) e as correntes de coletor ( IC ) e base ( IB ), preenchendo a tabela I. Posteriormente repetir as medidas para RB igual a 100K e 10M. Tabela I Valores medidos de tenso e corrente.

RB= 470 k VCE [ V ] VBE [ V ] IC [ mA ] IB [ A ]

RB= 100 k

RB= 10 M

1.3. Traar a reta de carga de sada, destacando os pontos de operao Q para os diversos valores de R B utilizados. O que houve com o ponto de trabalho Q do transistor ( saturou, cortou ou continuou na regio ativa ) de acordo com a variao de RB? Explique as suas concluses.________________________________________________________________________________________________ 49 7a Experincia: Polarizao de Transistores Bipolares de Juno - TBJ FEI / EL 5410 / NE 6410

IC (mA)

Reta de carga de sada.

VCE (V)

R:____________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

2. Circuito de Polarizao de Base com realimentao de Emissor 2.1. Montar o circuito da figura 2.________________________________________________________________________________________________ 50 7a Experincia: Polarizao de Transistores Bipolares de Juno - TBJ FEI / EL 5410 / NE 6410

RC= 1k RB= 680k

10V

RE= 270

Figura 2 Circuito de polarizao de base com realimentao do Emissor. 2.2. Medir as tenses coletor-emissor ( VCE ), base-emissor ( VBE ) e as correntes de coletor ( IC ) e base ( IB ), preenchendo a tabela II. Posteriormente repetir as medidas para RB igual a 100K e 10M. Tabela II Valores medidos de tenso e corrente.

RB= 680 k VCE [ V ] VBE [ V ] IC [ mA ] IB [ A ]

RB= 100 k

RB= 10 M

2.3. Traar a reta de carga de sada, destacando os pontos de operao Q para os diversos valores de R B utilizados. O que houve com o ponto de trabalho Q do transistor ( saturou, cortou ou continuou na regio ativa ) de acordo com a variao de RB? Explique as suas concluses.

IC (mA)

Reta de carga de sada.

________________________________________________________________________________________________ 51 7a Experincia: Polarizao de Transistores Bipolares de Juno - TBJ FEI / EL 5410 / NE 6410

VCE (V)

R:____________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________

3. Circuito de Polarizao por Diviso de Tenso________________________________________________________________________________________________ 52 7a Experincia: Polarizao de Transistores Bipolares de Juno - TBJ FEI / EL 5410 / NE 6410

3.1 Montar o circuito da figura 3.

RC= 1k RB1= 100k

10V

RB2= 27k

RE= 270

Figura 3 Circuito de polarizao por diviso de tenso. 3.2 Medir as tenses coletor-emissor ( VCE ), base-emissor ( VBE ) e as correntes de coletor ( IC ) e base ( IB ), preenchendo adequadamente a tabela III. Posteriormente repetir as medidas para RB2 igual a 6,8k e 10M. Tabela III Valores medidos de tenso e corrente.

RB2= 27 k VCE [V] VBE [V] IC [mA] IB [A]

RB2= 6,8k

RB2= 10 M

3.3 Traar a reta de carga de sada, destacando os pontos de operao Q para os valores de R B2 utilizados. O que houve com o ponto de trabalho Q do transistor ( saturou, cortou ou continuou na regio ativa ) em funo da variao do valor de RB2? Discutir os resultados obtidos.

R:____________________________________________________________________

______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________IC (mA) Reta de carga de sada.


VCE (V) Concluses finais R:_________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________

PINAGEM DO TRANSISTOR BC 548 SimbologiaC B

Encapsulamento

E




8a Experincia: Amplificador de Pequenos Sinais com Transistor Bipolar de Juno - TBJ


NMEROS

I. Objetivos Familiarizao prtica de circuito amplificador de pequenos sinais utilizando transistor bipolar de juno TBJ ( vide livro texto: Cap. 04, pg. 268 ). Caracterizao eltrica do amplificador emissor comum. II. Lista de Material 01 Osciloscpio Tektronix TDS 210 com 02 pontas de prova 01 Fonte Minipa simples com seus respectivos cabos 01 Placa Amplificadores de Pequenos Sinais com fios para ligao 01 gerador de funes com seus respectivos cabos. 01 Multmetro Digital Minipa ET 2700 com pontas de prova 06 cabos banana-banana 01 transistor BC548B 01 capacitor eletroltico de 10F x 25V 01 capacitor eletroltico de 47F x 25V 02 capacitores de 0, 47F x 25V 02 resistores de 1k 01 resistor de 200 , 4,7k , 10k, 27k e 100k

III. Parte Prtica: Amplificador Emissor Comum 1. Montar o circuito da figura 1. Ajustar a amplitude da tenso ( Vpico ) do gerador de funes com uma tenso senoidal vI (t) de 100mV e com frequncia f igual a 10 kHz. No se esquea de ajustar o offset do gerador de funes para zero!!!VCC =+10V

RB1= 100k R 10k C1 0,47F

RC= 1k

C 10F RL= 1k vo(t)

vI (t)

RB2= 27k

RE 200

CE 47 F

Figura 1 Amplificador emissor comum.

________________________________________________________________________________________________ 56 8a Experincia: Amplificador de Pequenos Sinais com TBJ FEI / EL 5410 / NE 6410

2.Medir as tenses e correntes de polarizao ( sem a aplicao do sinal do gerador de funes ), preenchendo a tabela I e verificando se o ponto quiescente Q est correto, atravs do auxlio da reta de carga do circuito. Tabela I - Polarizao.

Valores Medidos VC [ V ] VCE [ V ] VBE [ V ] IC [ mA ] IB [ A ]Grfico: IC [ mA ]

VCE [V ]

3. Alimentar o circuito com o gerador de udio ajustado de acordo com as especificaes do item 1. Monitorar simultaneamente com o osciloscpio as tenses vI (t) e vo (t). Calcular o ganho de tenso AV do circuito amplificador ( Av = vo/vI ) com e sem a presena de RL. Os resultados obtidos esto dentro dos esperados teoricamente? Explique as suas concluses. Tabela II Medida do ganho de tenso.

Sem RLvI [ mV ] vo [ V ] AV = [ V / V ]

Com RL


R:____________________________________________________________________

______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________4.Variar a amplitude do sinal de entrada vI(t) na faixa de 200m a 600mV com passo de 200mV, atravs do controle de amplitude do gerador de funes ( no se esquea de ajustar o valor da tenso de offset do gerador para zero ). Com o auxlio do osciloscpio, observar o comportamento de v I(t) e vo(t), desenhando-os sincronizados no tempo, com seus respectivos pontos notveis, para cada situao. Houve distoro do sinal de sada? Discutir os resultados.

R:_____________________________________________________________________

______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 58 8a Experincia: Amplificador de Pequenos Sinais com TBJ FEI / EL 5410 / NE 6410

5. Retirar o capacitor CE e repetir o item 3. Discutir os resultados obtidos e comparar os ganhos AV com e sem a presena de CE no circuito. Tabela III - Medida do ganho de tenso sem CE.

Sem RLvI [ mV ] vo [ V ] AV = [ V / V ]

Com RL

R:_____________________________________________________________________

______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________6. Variar a amplitude da tenso vI(t) e verificar o que ocorre com a tenso de sada. Qual foi o mximo valor de vI(t) para que no haja distores no sinal de sada vO(t)? Discutir a influncia do capacitor CE no circuito.

R:_____________________________________________________________________

______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________ ______________________________________________________________


Concluses finais

R:_____________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________

PINAGEM DO TRANSISTOR BIPOLAR - BC 548

Simbologia

Encapsulamento

C B

E


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Apostila Elo1!01!2011 b