A Prática de Circuitos e Dispositivos

1 - Análise de circuitos

1. Determinação analítica das tensões, correntes e resistências nos circuitos propostos:

1.   [pic 1]

[pic 2]

[pic 3]

e

 (tensão no diodo) [pic 4]

1. Como Vr = 0, Ir também será 0.

                e

[pic 5]

1. I = 12 / (5,6k+3,3k)

I = 1,348 mA

V = RI                V = 3,3k x 1,348

V = 4,45 V

1. Pesquisou-se na internet que a tensão de um LED vermelho de 5mm é igual a 2 V.

Assim, realizou-se os seguintes cálculos:

[pic 6]

1.  (tensão do zener)[pic 7]
2. O diodo zener 5.6V quando diretamente polarizado mantém o valor da tensão máxima entre os seus terminais em um valor constante, chamada de tensão do diodo zener. No caso em questão essa tensão é de 0,7V.
3. [pic 8]

O valor de pico esperado da tensão é 5V.

        Assim, montou-se os circuitos no Circuit, como expresso nas Figuras 2,3,4,5,6,7,8.

[pic 9]

Figura 2. Item A(a)

[pic 10]

Figura 3. Item A(b)

 [pic 11]

Figura 4. Item A(c)

[pic 12]

Figura 5. Item A(d)

[pic 13]

Figura 6. Item A(e)

[pic 14]

Figura 7. Item A(f)

[pic 15]

Figura 8. Item A(g)

Em virtude das análises realizadas no Circuit, os valores calculados analiticamente ficaram dentro do esperado.

B)  Montou-se os circuitos dos itens (a) e (g) na prática e, com um multímetro, mediu-se os valores de tensão, corrente e testou-se se a corrente do item (d) ficou dentro do esperado para o resistor calculado.

Nas medições encontrou-se:

1. VD = 0,65 V e VR = 4,18 V, logo calculou-se uma corrente IR = 4,18 mA.
2. VD = 4,77 V e VR = 0 V, logo calculou-se uma corrente IR = 0 mA.
3. VD = 3,32 V.
4. Utilizou-se uma resistência equivalente de 230R e mediu-se que  VLED = 1,99 V. Assim, tem-se que ILED = 13,086 mA, que ficou dentro do valor esperado de 13 mA para o resistor calculado.
5. VZ = 5,31 V.
6. VZ = 0,74 V.
7. VRMS = 2 V

VP = .VRMS = 2,83 V.[pic 16]

Assim os valores encontrados na prática condizem com o simulado no Circuit, exceto no item (g) que houve maior discrepância nos valores, onde o valor esperado era VRMS = 3,9 V e       VP = 5V e encontrou-se VRMS = 2 V e VP = 2,83V. Ainda, ressalta-se que o valor da corrente no item (d) ficou dentro do esperado para o resistor calculado.

2 - Circuitos Limitadores

1. Tem-se o seguinte circuito:[pic 17]

Figura 9. Item 2

O circuito apresentado na Figura 9, possui o seguinte funcionamento:

Até o diodo reversamente polarizado atingir sua tensão máxima de funcionamento (V = 0.7 V), o circuito permite a passagem de corrente nos diodos normalmente. No instante em que a tensão máxima é alcançada, o segundo diodo funciona de modo convencional e o circuito passa a ter tensão de V = 3,9 + 0,7 = 4,6 V nos terminais paralelos aos diodos. Assim, o circuito é mantido em funcionamento com valor de Vp = 4,6 V.

1. Prints das formas de onda na entrada (gerador) e na saída (V) do circuito.

Ao simular o circuito no Circuit encontrou-se o seguinte:

 

[pic 18]

Figura 10. Item 2(b)

1. Montou-se o circuito na prática e as formas de onda na entrada (gerador) e na saída (V) do circuito são representadas nas imagens abaixo:

[pic 19][pic 20]

Figura 11. Item 2(c). As imagens apresentam a forma de onda no gerador e na saída (V) do circuito, respectivamente.

3 - Regulador

1. Montou-se o circuito proposto no Circuit e obteve-se a forma de onda sobre o resistor RL, como exemplificado na imagem a seguir:

[pic 21]Figura 12. Item 3(a)

1. Reduziu-se a frequência da fonte de tensão de entrada para 10Hz. Assim, plotou-se a forma de onda sobre o resistor RL, encontrando o exposto na imagem a seguir.

[pic 22]

Figura 13. Item 3(b)

1. Explique o que você observa e porque a forma de onda fica menos retificada.

Quando a frequência abaixa de 60 Hz para 10 Hz, a onda fica menos retificada pois a tensão de ondulação é dada pela divisão entre a corrente cc na carga e a frequência. Quando abaixamos a frequência, aumentamos a tensão de ondulação vezes a capacitância ou ripple, assim a diferença entre o pico e o mínimo.