11Guia de Prticas Eletronica I_2010

8/17/2019 11Guia de Prticas Eletronica I_2010

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Guia de Práticas de Eletrônica 1

SENAI – CETEL / Centro Tecnológico de Eletroeletrônica “César Rodrigues” – Instrutores: Rildo/Emanuel

Eletrônica I


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Laboratório de Eletrônica I

Prática Introdutória: Identificação do Laboratório

Objetivo:

• Apresentação do Laboratório de Eletrônica.

Material:

• Bancadas

• Fontes de Corrente Continua

Procedimentos:

1. Apresentar os recursos diversos do laboratório:

2. Definir regras de distribuição de pontos;

3. Definir regras sobre utilização dos recursos do laboratório, limpeza e organização;

4. Identificar alimentação das bancadas e Fontes de tensão Continua fixa e ajustável;


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Prática 01: Teste estático do diodo

Objetivo:

• Realizar o teste estático do diodo semicondutor.

Material:

• Multímetro

• 1 diodo de sinal 1N4007

Testes com o diodo

Os diodos, assim como qualquer componente eletrônico, operam em determinadas correnteselétricas que são especificadas em seu envólucro ou são dadas pelo fabricante em folhetos

técnicos. Além da corrente, a tensão inversa (quando o diodo está polarizado inversamente)

também é um fator que deve ser analisado para a montagem de um circuito e que tem suas

especificidades fornecidas pelo fabricante. Se ele for alimentado com uma corrente ou tensão

inversa superior a que ele suporta, o diodo pode danificar, ficando em curto ou em aberto.

Utilizando de um ohmimetro ou um multimetro com teste de diodo, pode-se verificar se ele está

com defeito. Colocando-se as pontas de prova desses aparelhos nas extremidades do diodo

(catodo e anodo), verifica-se que existe condução quando se coloca a ponta de prova positiva no

anodo e a negativa no catodo, além de indicar isolação quando ocorre o inverso. Assim o diodo

está em perfeitas condições de operação e com isso é possível a localização do catodo e doanodo, porém se os aparelhos de medição indicarem condução dos dois caminhos do diodo, ele

está defeituoso e em curto. Se os aparelhos de medição indicarem isolação nos dois caminhos,

ele também está defeituoso e em aberto

Procedimentos:

5. Utilizando o ohmímetro na escala x100 ohms faça o teste estático do diodo 1N4007 (diodo de

sinal) e complete a tabela abaixo:

Grandeza Valor esperado Valor medidoResistência Direta

Resistência Reversa


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Prática 02: Curva característica do diodo

Objetivos:

• Levantar a curva característica do diodo.

Material:

• Multímetro

• 1 diodo de sinal 1N4007

• 1 resistor de 270 ohms

• Fonte de tensão contínua ajustável

Procedimentos:

Parte teórica:

Existem duas formas de se polarizar um diodo:

• Polarização direta.

• Polarização reversa.

Polarização direta

Polarizar um diodo diretamente significa aplicar positivo (+) ao terminal do anodo A) e negativo (−)

no terminal do catodo (K), relativamente ao anodo.

A partir do momento em que o valor da fonte supera a barreira de potencial, a corrente se tornaalta, tendo seu valor vinculado ao valor da fonte.

Polarização reversa

Polarizar um diodo reversamente significa aplicar negativo (−) ao terminal do anodo (A) e positivo(+) no terminal do catodo (K), relativamente ao anodo.


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Curva do diodo

Podemos distinguir duas regiões distintas no gráfico abaixo. No primeiro quadrante o diodo épolarizado diretamente. Nessa região, inicialmente não se tem corrente fluindo pelo diodo.

Aumentando-se gradativamente a polarização direta, atinge-se um ponto em que o diodo inicia a

condução. Para diodos de silício, esta tensão de limiar é de aproximadamente 0,7V, denominada

tensão de joelho. A partir daí, pequenos aumentos na tensão de polarização implicam em grandes

variações na corrente direta. No terceiro quadrante, aumentando-se negativamente a polarização

reversa, obtém-se apenas o fluxo de uma corrente inicialmente desprezível (nano ou

microampères), denominado corrente de fuga. Caso esta tensão atinja o valor de ruptura (BV)

(especificada pelo fabricante), o diodo conduzirá intensamente e será destruído devido à

dissipação excessiva de potência.

Parte A: Polarização direta

1. Faça a montagem abaixo:

2. Ligue a fonte de tensão contínua e ajuste-a até obter as quedas de tensão direta (VF) sobre o

diodo, conforme a tabela abaixo.


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Para cada caso meça o valor da corrente direta (IF) sobre o diodo e anote na tabela.

Tensão direta (VF) Valor esperado (IF) Valor medido (IF)

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

2,0

4,0

8,0

15,0

Parte B: Polarização reversa

3. Desligue a fonte de tensão contínua. Inverta a posição do diodo no circuito. Ligue a fonte de

tensão contínua e ajuste-a até obter as quedas de tensão reversa (VR) sobre o diodo,

conforme a tabela abaixo.

Para cada caso meça o valor da corrente reversa (IR) sobre o diodo e anote na tabela.

Tensão da

fonte V

Tensão reversa (VR)

no diodo

(IR) Valor esperado (IR) Valor medido

0V

5V

10V

15V

4. Com os valores obtidos no item 2 (polarização direta) e 3 (polarização reversa) trace a curva

característica do diodo.


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Prática 03: Circuitos de corrente contínua com diodos

Objetivos:

• Analisar circuitos de corrente contínua com diodos.

Material:

• Multímetro

• 2 diodos 1N4007

• 1 resistor de: 220 ohms, 330 ohms, 560 ohms, 1Kohms


Procedimentos:

1. Calcule o valor da tensão e da corrente em cada diodo e anote na tabela abaixo.

2. Faça o teste estático dos diodos.

3. Monte cada um dos circuitos e meça o valor da tensão e da corrente em cada

diodo. Anote os valores na tabela abaixo.


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Valor calculado Valor medidoDIODO

Corrente Tensão Corrente Tensão

D1

D2

D3

D4

D5

D6

Faça as observações para todos os circuitos estudados e apresente as conclusões:


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Prática 04: Diodo emissor de luz

Objetivo:

• Verificar o funcionamento e as características de um diodo emissor de luz

Material:

• 1 Multímetro

• 1 módulo de eletrônica analógica

• Led´s: vermelho, verde, amarelo.

• 1 resistor de 390Ω /1/2W

Os LEDs diferem dos diodos comuns pelo fato de quando polarizados diretamente, irradiaremenergia sob a forma de luz (enquanto nos diodos comuns a energia é irradiada sob forma de

calor).

Símbolo do LED

Identificação dos terminais de um LED

Existem três maneiras básicas de identificar os terminais anodo e catodo em LEDs. Vamos a elas:

1o) O terminal do catodo geralmente é o

mais curto.

2o) Olhando um LED por baixo, no terminaldo catodo existe um chanfro ou corte.

3o) A região interna ao encapsulamento de

maior dimensão é o catodo.


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Tensão e corrente nos LEDs : a tensão do LED (VLED) varia de aproximadamente 1,35 a 3V,

dependendo do tipo de cor irradiada, e a corrente (ILED) máxima é 130mA, sendo considerados

como valores usuais (médios) VLED = 2V e ILED = 20mA

Teste estático do LED;

Procedimentos:

01. Monte o circuito abaixo com o led vermelho.

02. Ajuste o valor da fonte de tensão contínua para 10V.

03. Meça e anote na tabela abaixo o valor da queda de tensão no led (VF) e o valor da corrente

(IF).

04. Substitua o led vermelho pelo amarelo e repita o item 3.

05. Substitua o led amarelo pelo verde e repita o item 3.

Led Tensão direta (VF) Corrente direta (IF)

Vermelho

Amarelo

Verde


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Prática 05: Display de sete segmentos

Objetivo:

• Verificar o funcionamento e as características de um display de sete segmentos.

Material:

• 1 Multímetro


• 1 display 5082-7760 ou similar (catodo comum)

• 8 resistores de 390Ω /1/2W

Procedimentos:

01. Monte o circuito abaixo:

Obs: Cada led representa um segmento do display. Cada segmento está identificado com

sua letra

e o pino correspondente no display. O Catodo comum está ligado nos pinos 3 e 14.

02. Ajuste o valor da fonte de tensão contínua para 10V.

03. Fechando as chaves forme os seguintes símbolos:

0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, b, C, d, E, F, G, H, I, j, L, n, o, P, S, U.


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Prática 06: Curva característica do diodo Zener

Objetivos:

• Levantar a curva característica do diodo Zener.

Material:

• Multímetro

• 1 diodo de Zener de 12V/1W – 1N4720

• 1 resistor de 180 ohms – 1/2W


Procedimentos:

Parte A: Polarização direta

1. Faça a montagem abaixo:

2. Ligue a fonte de tensão contínua e ajuste-a até obter as quedas de tensão direta (VF)

sobre o diodo, conforme a tabela abaixo.

Para cada caso meça o valor da corrente direta (IF) sobre o diodo e anote na tabela.

Tensão direta (VF) Valor esperado (IF) Valor medido (IF)

0,00V0,10V

0,20V

0,30V

0,40V

0,50V

0,55V

0,60V

0,65V

0,70V0,75V


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Parte B: Polarização reversa

3. Desligue a fonte de tensão contínua. Inverta a posição do diodo no circuito, conforme a

figura abaixo.

4. Ligue a fonte de tensão contínua e ajuste-a até obter as quedas de tensão reversa (VR)sobre o diodo, conforme a tabela abaixo.

Para cada caso meça o valor da corrente reversa (IR) sobre o diodo e anote na tabela.

Tensão da

fonte V

Tensão reversa (VR)

no diodo

(IR) Valor esperado (IR) Valor medido

0V

5V

10V

15V

20V

5. Com os valores obtidos no item 2 (polarização direta) e 3 (polarização reversa) trace a

curva característica do diodo Zener.


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Prática 07: Retificador de meia-ondaObjetivo:

• Verificar o funcionamento de um circuito retificador de meia onda sem filtro.

Material:

• 1 Osciloscópio

• 1 Multímetro


• 1 diodo retificador 1N4001

• 1 resistor de 560Ω /5W - Fio

Procedimentos:

01. Teste o diodo retificador


03. Calcule os valores pedidos na tabela abaixo.

04. Meça os valores pedidos na tabela abaixo.

Grandeza Valor CalculadoValor Medido

Tensão do Secundário (Vs) 12Vef

Corrente média no Diodo (ICC)

Tensão média na Carga (VCC)

05. Com o osciloscópio desenhe as formas de onda no secundário do transformador, no diodo ena carga.

Ilustração 1 - Forma de Onda no Secundário do Trafo Ilustração 2 - Forma de Onda no Diodo

Ilustração 3 - Forma de onda da Carga


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Prática 08: Retificador de Onda Completa em ponte

Objetivo:• Verificar o funcionamento de um circuito retificador de onda completa em ponte sem filtro.

Material:

• 1 Osciloscópio

• 1 Multímetro


• 1 ponte retificadora

• 1 resistor de 560Ω /5W – Fio

Procedimentos:

01. Teste a ponte retificadora






Corrente em um Diodo (ICC)

Corrente na carga (IRL)

Tensão na Carga (VCC)


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05. Com o osciloscópio desenhe as formas de onda no secundário do transformador, nos diodos

D1/D3 e D2/D4 e na carga.

Ilustração 4 - Forma de onda no secundário trafo Ilustração 5 - Forma de Onda nos Diodos D1/D3

Ilustração 6 - Forma de Onda nos Diodos D2/D4 Ilustração 7 - Forma de Onda na Carga


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Prática 09: Retificador de Onda Completa com derivação

Objetivo:

• Verificar o funcionamento de um circuito retificador de onda completa com derivação sem

filtro.

Material:

• 1 Osciloscópio

• 1 Multímetro


• diodos retificadores 1N4001• 1 resistor de 560Ω /5W - Fio

Procedimentos:

01. Teste os diodos.






Corrente em um Diodo (ICC)

Corrente na carga (IRL)

Tensão na Carga (VCC)

05. Com o osciloscópio desenhe as formas de onda no secundário do transformador, nos diodos

D1 e D2 e na carga.


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Ilustração 8 - Forma de onda no secundário trafo Ilustração 9 - Forma de Onda nos Diodos D1/D3

Ilustração 10 - Forma de Onda nos Diodos D2/D4 Ilustração 11 - Forma de Onda na Carga


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Prática 10: Retificador com Filtro Capacitivo

Objetivo:

• Verificar o funcionamento de um circuito retificador de meia onda e de onda completa com

derivação com filtro.

Material:

• 1 Osciloscópio

• 1 Multímetro

• 2 diodos retificadores 1N4001

• 1 resistor de 560Ω /5W – Fio

• 1 capacitor eletrolítico de 220 F µ /25V

Procedimentos:

01. Teste os diodos retificadores antes de utilizá-los na montagem. Calcule os valores pedidos na

tabela abaixo.

02. Monte o circuito abaixo. Muita atenção com a polaridade do capacitor eletrolítico e a

posição dos diodos. Lembre-se que o capacitor pode explodir.

Mantenha as chaves S1 e S2 abertas.

03. Meça os valores pedidos na tabela abaixo:

Grandeza Valor Calculado Valor Medido

Tensão eficaz no Secundário 1 (Vs) 12Vef

Tensão eficaz no Secundário 2 (Vs) 12Vef Corrente contínua no resistor de carga (RL)

Tensão contínua na Carga (VCC)

Freqüência na carga (Hz)


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04. Com o osciloscópio desenhe a forma de onda sobre a carga (RL).

Qual o nome do circuito? ____________________________________________

05. Mantenha a chave S1 aberta e feche somente a chave S2, ligando o capacitor de filtro ao

circuito retificador.

06. Calcule o valor da tensão média e da corrente média na carga e o valor da tensão de

ondulação.

07. Meça os valores pedidos na tabela abaixo e compare com os valores calculados:


Corrente contínua no resistor de carga (RL)


Tensão de ondulação (ripple) na carga (VPP)

08. Observe e desenhe a forma de onda da tensão na carga (osciloscópio com acoplamento DC)e da tensão de ondulação (VOND) na carga (osciloscópio com acoplamento CA).


09. Feche a chave S1, mantendo a chave S2 também fechada.

10. Calcule novamente o valor da tensão média e da corrente média na carga e o valor da tensão

de ondulação



Corrente contínua no resistor de carga (RL)Tensão contínua na Carga (VCC)

Tensão de ondulação (ripple) na carga (VPP)


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12. Observe e desenhe a forma de onda da tensão na carga (osciloscópio com acoplamento DC)

e da tensão de ondulação (VOND) na carga (osciloscópio com acoplamento CA).



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Prática 11: Regulador paralelo com diodo zener

Objetivo:• Verificar o funcionamento de uma fonte de tensão CC estabilizada com diodo zener.

Material:

• 1 Multímetro


• 1 osciloscópio

• 2 diodos 1N4001 ou 1N4007

• 1 diodo zener 1N4720 (12V/1W)• 1 capacitor eletrolítico de 220 F µ /25V e um de 470 F µ /25V

• 1 resistor de 68Ω /1/2W

• 2 resistores de 560Ω /1/2W

Procedimentos:

01. Teste os diodos retificadores e o diodo zener antes de utilizá-los na montagem.

02. Monte o circuito abaixo. Muita atenção com a polaridade do capacitor eletrolítico e a

posição dos diodos. Lembre-se que o capacitor pode explodir.


GrandezaValor Medido

Tensão eficaz no Secundário 1 (Vs)

Tensão eficaz no Secundário 2 (Vs)

Corrente contínua no resistor série (Rs)

Corrente contínua no zener (IZ)

Tensão de Ondulação (VOND) no capacitor

Tensão de Ondulação (VOND) no Zener


Freqüência na carga (Hz)


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04. Com o osciloscópio desenhe as formas de onda no filtro capacitivo e no zener.

05. Ligue a carga à saída da fonte de alimentação estabilizada, conforme a figura:


GrandezaValor Medido

Corrente no resistor série (Rs)

Corrente no zener (IZ)

Corrente no Led 1 (ILED)

07. Substitua o capacitor eletrolítico de 220uF por um de 470uF, atenção com a polaridade.

Observe a forma de onda da tensão de ondulação sobre o capacitor.

O que você observou?

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

_________________________________________________________


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Prática 12: Regulador de tensão

• Verificar a regulação de tensão fixa e variável baseada em reguladores de tensãomonolíticos.

Reguladores monolíticos

Os reguladores monolíticos são reguladores de tensão sob forma de circuitos

integrados disponíveis em invólucros de três terminais. O circuito interno é bastante

complexo para ser discutido nesse momento do curso, mas incorpora uma fonte de

tensão de referência com compensação de temperatura, um circuito amplificador de erro,

um circuito limitador de corrente, estabilizador térmico e finalmente um transistor depassagem. Por esses motivos iremos analisar os reguladores de tensão monolíticos como

caixas pretas, sem nos preocuparmos com a configuração interna do circuito integrado .

Estes dispositivos podem fornecer correntes de carga de 100mA a 5A, e têm grandes

vantagens como baixo custo e facilidade de utilização. A figura abaixo mostra o diagrama

em blocos de um regulador monolítico. Perceba no diagrama que a indicação de uma

corrente I Q , corrente quiescente que flui pelo ponto comum do regulador. Esta corrente

quiescente é de aproximadamente 8mA e é um dado do fabricante do regulador.

CI 7805 é um regulador para tensão positiva de saída igual a 5V


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Regulador de Tensão Variável LM 317

Apesar dos reguladores das séries 78XX/79XX serem reguladores de tensão fixos muito

úteis, em muitas circunstâncias necessitamos de uma tensão de saída variável dentro de uma

faixa estabelecida pelo fabricante. O CI LM317 é um regulador monolítico de três terminais

variável. Acrescentado se dois resistores externos R1 e R2, poderemos mudar o valor da tensão

fixa de saída do regulador, que inicialmente vem especificada em 1,25V. Os reguladores de

tensão da série 78XX/79XX têm a tensão de saída fixa tomada em relação ao terminal comum ou

terra (GND) do mesmo. No regulador LM 317, o terminal comum não é conectado ao 0V, mas o

aplicamos uma referência diferente de zero volts gerada por um divisor de tensão normalmente

variável. Por essa razão ele é denominado terminal adj (ajuste). Desse modo, relativamente ao

terra (GND) teremos uma tensão de saída que será a soma da tensão fixa (1,25V) com a tensãode referencia aplicada. A figura abaixo mostra a forma de ligarmos o regulador para obtermos

tensões diferentes do valor fixado pelo fabricante (1,25V) e a equação para calculo da tensão de

saída Vo.

Pinagem dos CIs

2Q

1

2o

2Q

1

2 Ro

Q

1

2

1

1

Q12

222 R

2 R2 R REGo

R I 1 R

RV

R I R

V V

I R

I

R I

I I I

R I V

V V V V

1,25

1,251,251,25

1,25

1,25

1,25

+

+⋅=

⋅

++=+=

+=

=

+=

⋅=

+=+=


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Prática 13: Circuitos especiais com diodos

Objetivo:

• Estudar a função dos circuitos limitadores, grampeadores e detectores de pico a pico.

Síntese Teórica

Circuito Limitador

Função : limitar sinais de tensão abaixo ou acima de um determinado nível, variando assim a

forma dos mesmos. Os limitadores podem ser positivos, negativos e polarizados.

Limitador Positivo e negativo

Também chamado ceifador, o circuito retira as partes positivas do sinal. No primeiro semi-

ciclo do sinal de entrada, o diodo está polarizado diretamente e conduz. Assim, a tensão de saída

(V o ) fica limitada ao valor de condução do diodo (0,7V). Quando inverter a polaridade do sinal de

entrada, o diodo fica polarizado reversamente indo para o corte (chave aberta). Assim teremos

idealmente todo o sinal de entrada sobre a carga na saída (V o ). Estabelecendo-se uma relação

entre a carga (R L) e o resistor limitador (R ) maior ou igual a 100 vezes, obtém-se sobre a cargapraticamente todo o sinal de entrada.

Invertendo-se a polaridade do diodo, obtemos um limitador negativo.

Limitador polarizado

Consiste ligar um gerador CC em série com o diodo, a fim de se conseguir ceifar o sinal

em VCC+0,7V, para limitadores positivos, e −VCC − 0,7V, para limitadores negativos, conforme

ilustrado abaixo.


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Limitador positivo polarizado

Limitador negativo polarizado

Associação de limitadores

Podemos em algumas situações, necessitar de limitação do sinal de entrada em ambos os semi-

ciclos, isto é, nas partes positiva e negativa de um sinal de entrada. Para isso, utilizamos os

circuitos limitadores associados, de forma a obter o efeito desejado, conforme ilustrado abaixo.

Grampeador de C.C

Função : adicionar uma tensão contínua a um sinal CA de entrada.

Grampeador positivo

No primeiro semiciclo negativo da tensão de entrada, o diodo fica polarizado diretamente e

conduz, levando o capacitor a carregar até aproximadamente VP. Pouco depois do pico negativo,

o diodo corta. Assumindo uma constante R LC muito maior que o período (T) do sinal de entrada, o

capacitor permanece completamente carregado durante todo o tempo em que o diodo estiver

cortado.

Invertendo-se a polaridade do diodo, obtemos um grampeador negativo.


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Detector de Pico

Função : detectar o valor de pico a pico de um sinal CA de entrada.

Consiste em associar em cascata um grampeador de CC e um retificador de meia-onda.

Devemos fazer a constante R LC , muito maior que o período do sinal de entrada, de modo a

obtermos uma tensão contínua no valor de aproximadamente 2V P e uma ondulação de saída

relativamente pequena.


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Prática 14: Teste Estático do Transistor Bipolar

Objetivo:• Efetuar o teste estático de Transistores Bipolares de Junção (TBJs) de pequena e média

potência.

Síntese da teoria

Transistor Bipolar de Junção (TBJ)

prefixo TRANS- vem da palavra inglesa TRANSFER e o sufixo -ISTOR de RESISTOR.

Combinando ambas, temos algo semelhante a uma “tradução”: resistor de transferência .

As figuras a seguir mostram duas estruturas cristalinas: uma NPN e outra PNP. Visualmente

percebe-se três regiões: emissor, base e coletor. O emissor é dopado fortemente, pois dele

partem os elétrons para a outra região, a base. Na base, que é fina e fracamente dopada, a

maioria dos elétrons injetados pelo emissor passa para o coletor. O coletor é a maior das três

regiões, pois nele é gerada uma quantidade de calor maior, e é assim designado pelo fato dos

elétrons da base convergirem para lá (diz-se que o coletor junta ou coleta os elétrons da base). O

nível de dopagem do coletor é intermediário, está entre os níveis de dopagem da base e do

emissor.


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Procedimento:

Passemos às etapas de teste dos TBJs.

1o) Ligue o multímetro e coloque-o na escala representada pelo símbolo de um diodo ( ).

OBS.: deve aparecer o símbolo no lado esquerdo do display. Isto indica que não existe

nenhuma circulação de corrente entre as pontas de prova (é o mesmo que resistência infinita ou

muito alta entre as pontas de prova).

2o) Feche as pontas de prova VERMELHA e PRETA entre si. Verifique se apareceu o número

zero, ou seja, uma resistência muito baixa.

3o

) Fixando a ponta de prova positiva (+) no terminal de base e com a ponta de prova negativa(−) ora no emissor, ora no coletor, os dois diodos, emissor e coletor, ficam polarizados

diretamente (veja a figura abaixo).

Na maioria dos multímetros digitais o valor indicado no display, na polarização direta, é

próximo ao potencial de barreira do diodo, ou seja, de 0,56V a 0,7V ou de 560mV a 700mV.

Nesse caso, o diodo está polarizado diretamente.

Uma ressalva, o valor numérico indicado no display pode variar entre os diversos tipos de

multímetros.

Se o resultado de algum dos testes do diodo emissor ou coletor indicar uma resistência muito

elevada ou muito baixa, o diodo correspondente pode estar aberto (alta resistência) ou em curto

(baixa resistência).

4o) Fixando a ponta de prova negativa (−) no terminal de base e com a ponta de prova positiva

(+) ora no emissor, ora no coletor, os dois diodos, emissor e coletor, ficam polarizados

reversamente (veja a figura abaixo).


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Não deve haver nenhuma indicação numérica no display e o símbolo infinito deve ser

mostrado no canto esquerdo visor LCD.

Se o resultado de algum dos testes do diodo emissor ou coletor indicar uma resistência

muito baixa, o diodo correspondente provavelmente está em curto (baixa resistência).

5o) Deixando o terminal de base aberto, coloque a ponta de prova positiva (+) no terminal de

coletor e com a ponta de prova negativa (−) no emissor, conforme figura abaixo. O

multímetro deve registrar alta resistência .

Em seguida, troque a ponta de prova do coletor com a ponta de prova do emissor, conformefigura abaixo.

O multímetro deve registrar alta resistência .


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Prática 15: Transistor Bipolar funcionando como chave eletrônica

Objetivo:

• Verificar a operação de um TBJ como chave na região de saturação.

• Traçar a reta de carga para um TBJ.

Reta de Carga na operação como Chave

Podemos desenhar no plano I C versus V CE uma reta, denominada carga de carga , que

expresse como estamos polarizando um TBJ. A reta de carga é uma ferramenta de análise de

circuitos com TBJ e não um parâmetro do fabricante. Assim, é o circuito que define como a será areta de carga e não o transistor. Como desejamos que o transistor atue como chave, a reta de

carga para um circuito com TBJ como chave deve ter o ponto de operação Q oscilando entre

saturação (chave fechada ) e o corte (chave aberta ). Adotando a regra de projeto acima,

quaisquer outros pontos que não sejam nas extremidades da reta estão proibidos de ocorrem

num circuito como chave.

Material:

1 multímetro digital

1 fonte de alimentação CC com saídas de 0 ~ +20V e +5V

1 par de pontas de prova, PRETA e VERMELHA, para o multímetro

2 cabos pretos com pinos banana

2 cabos vermelhos com pinos banana

02 Resistores R1 e R2

01 Transistor

01 LED Vermelho


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Procedimento:

Monte o circuito abaixo:

V1V1V1V110V10V10V10V

V2V2V2V25V5V5V5V

R1R1R1R1220kΩ220kΩ220kΩ220kΩ

1111

R2R2R2R2560Ω560Ω560Ω560Ω

2222

0000

LED1LED1LED1LED1

Q1Q1Q1Q1

BC337BC337BC337BC337

J1J1J1J1Key=AKey=AKey=AKey=A

6666

4444

0000

3333

5555

• Calcule os parâmetros do circuito, considerando um Beta de 280 e a chave A fechada;

o Corrente de base IB;

o Corrente de Coletor IC

o Corrente de Saturação IC Sat.

o Tensão de Coletor-emissor VCE;

1. Ligar as fontes fixa de 5 Volts e fonte ajustável em 10volts deixando o borne negativo (-)

em comum, alimentar o circuito de base em 10 volts positivo (+) e o circuito de coletor com

5 volts positivo (+).

2. Ligar um amperímetro em serie com o LED para medir a corrente do Coletor;

3. Ligar um multímetro na escala de tensão para medir a tensão VCE;

4. Utilizar um cabo como chave, manter a o circuito fechado e medir a corrente IC e a tensão

VCE;

5. Abrir a chave e verificar o que acontece com LED;

6. Traçar a reta de carga.


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Prática 16: Transistor Bipolar funcionando como fonte de corrente

Objetivos:

• Estudar a configuração fonte de corrente utilizando um TBJ como fonte de corrente

• Analisar a operação de um TBJ na região linear.

Exemplo: vamos desenhar a reta de carga para os circuitos a seguir e marcar o ponto Q .

Circuito :

Usando os critérios anteriores, primeiramente escrevemos a lei de Kirchhoff para tensão

na malha do coletor:

coletor)do(malha

0.

C

CE CC C

CE C C CC

R

V V I

V R I V

−=

⇒=−−

Em seguida, na equação da malha de coletor, usamos a idéia da chave eletrônica de

coletor para emissor. Tomando VCE = 0V (chave fechada) obtemos a corrente de saturação I CSAT .

C

CC CSAT

R

V I =

E então, outra vez na equação da malha de coletor, impomos a condição oposta I C = 0A

(chave aberta) para calcular a tensão de corte V CECORTE .

CC CECORTE V V =

Por último, aplicamos a lei de Kirchhoff na malha da base para obter uma corrente, no

caso IB.

base)da(malha

0.

B

BE BB

B

BE B B BB

R

V V

I

V R I V

−

=

⇒=−−

C CQCC CE

CEQC CQCC

R I V V

V R I V

.

0.

−=

⇒=−−


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.. Sendo BCQ I I β =

A reta de carga e as curvas de coletor ficam:

Se no circuito anterior VCC = 18V; VBB = 4,7V; RB =100KΩ·; RC = 4KΩ e β = 50, vamos

desenhar a reta de carga.

Usando as relações anteriores, temos:

VCECORTE = 18V

ICSAT = 18V/ 4KΩ ⇒ ICSAT = 4,5mAIB = (4,7V-0,7V) / 100KΩ ⇒ IB = 40µAICQ = 50 x 40µA ⇒ ICQ = 2mA

VCEQ = 18 – 2mA x 4KΩ ⇒ VCEQ = 10V

Desenhando a reta de carga para o circuito com estes dados, visualizamos o ponto de

operação do circuito.

A partir da relação entre IB e IC para a região ativa (IC = β . IB), calculamos a corrente

ICQ de operação, acompanhada da respectiva tensão VCEQ.

Material:

1 multímetro digital

1 fonte de alimentação CC com saídas de 0 ~ +20V e +5V

1 par de pontas de prova, PRETA e VERMELHA, para o multímetro

2 cabos pretos com pinos banana2 cabos vermelhos com pinos banana

02 Resistores R1 e R2

01 Transistor


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Procedimento:

Monte o circuito abaixo:

V1V1V1V15V5V5V5V

V2V2V2V210V10V10V10V


1111


2222

0000

Q1Q1Q1Q1

BC337BC337BC337BC337

0000

33334444

• Calcule os parâmetros do circuito, considerando um Beta de 280 e a chave A fechada;

o

Corrente de base IB;o Corrente de Coletor IC

o Corrente de Saturação IC Sat.

o Tensão de Coletor-emissor VCE;

1. Ligar as fontes fixa de 5 Volts e fonte ajustável em 10volts deixando o borne negativo (-)

em comum, alimentar o circuito de base em 10 volts positivo (+) e o circuito de coletor com

5 volts positivo (+).

2. Ligar um amperímetro em serie com o LED para medir a corrente do Coletor;

3. Ligar um multímetro na escala de tensão para medir a tensão VCE;4. Traçar a reta de carga

11Guia de Prticas Eletronica I_2010

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