Laboratório de Dispositivos Eletrônicos

Laboratório de Dispositivos Eletrônicos Exp. 09 – Retificador de Meia Onda

Objetivos da experiência

• Verificar o funcionamento de um Retificador de Meia Onda;
• Observar a forma de onda desse retificador;
• Verificar a sua frequência da onda de saída;
• Verificar experimentalmente a Lei de Kirchhoff para tensão;
• Comparar valores de tensão médio obtido através do osciloscópio com do multímetro.

Objetivos do professor com os alunos

• Comprovar as grandezas e formas de ondas obtidas na teoria através da prática;
• Comprovar a Lei de Kirchhoff para tensão em um circuito retificador;

Material utilizado;

• Transformador do Bit 9;
• 01 Protoboard;
• 01 Osciloscópio;
• 01 Multímetro de bancada;
• 01 Resistores 5,6KΩ;
• 01 Diodo 1N4007 (ou equivalente);
• 02 Pontas de Prova de osciloscópio;
• 01 Par de Pontas de Prova do multímetro;
• 01 Par de cabos com garra (tipo jacaré) da fonte;
• 02 Cabinhos de conexão do Bit 9.

Introdução teórica

O circuito retificador mais simples é o de Meia Onda, que emprega apenas um diodo. A tensão presente na saída desse retificador é denominada de CC pulsante.

Para calcular alguns parâmetros de uma retificação de Meia Onda mostramos algumas equações a seguir.

Vp  = √2 V2ef        ID = Im        PIV = Vp        fRL = frede

Vm = Vp        Im = Vm[pic 1][pic 2]

π        RL

Parte experimental - Retificador 1/2 Onda

[pic 3]

figura 1 – Circuito Retificador e suas formas de ondas

1. Primeiramente teste o diodo.
2. Monte o circuito retificador de meia onda com o diodo em série com a carga, conforme está mostrado na figura 01 acima. Conectando o transformador do Bit 09, derivação    de

5V aos furos laterais do conector (vermelho e preto) do protoboard, com os cabinhos de conexão do Bit 09, e desses conectores a entrada do circuito retificador, terminais do diodo e do resistor, com cabos tipo jacaré.

1. Conecte a ponta de prova do canal 1 e 2 do osciloscópio ao gancho de calibragem do mesmo, para testar esses canais.
2. Conecte as pontas de prova do osciloscópio no secundário do transformador, para medir a sua tensão de pico a pico VPP  e período T, registre com foto.
3. Ajuste a base de tempo (Time/Div) e amplitude da forma de onda de modo que o sinal ocupe toda tela e não fique cortado e possibilite a leitura correta (em todas as  medições).
4. Meça a tensão de pico (PIV) e período T em cima do diodo (mantenha o terra na frente e a ponta atrás, no sentido horário, para manter a referência) com osciloscópio e registre com foto.
5. Conecte a ponta de prova do osciloscópio (mantenha o terra na frente e a ponta atrás,  no sentido horário, para manter a referência) na carga RL, para medir a sua tensão de pico VP  e período T, registre com foto;
6. Calcule a frequência a partir dos períodos obtidos nos itens 4, 6 e 7, e compare as três, calculando os erros, com a frequência teórica de 60Hz.
7. Divida a tensão VPP do transformador por dois e faça a diferença com os valores de tensão do diodo e da carga e compare os dois resultados.
8. Meça a tensão na carga RL  com multímetro;
9. Calcule Vm (tensão média) com valor de pico medido com osciloscópio na carga e compare a tensão média obtida com multímetro, calculando o erro.
10. Meça a tensão no diodo e na carga, para verificar a defasagem entre essas duas tensões, registre com foto.
11. Some as tensões do transformador (VPP), do diodo (PIV) e da carga (VP), aplicando a lei de kirchhorff.

Questões

1. Quantos semiciclos “passam” para a carga a cada ciclo completo da corrente alternada de entrada? Por quê?
2. O que se pode dizer da comparação da forma de onda da carga e do transformador.
3. Dá observação da frequência do transformador, do diodo e da carga, comparadas com a teórica, pode-se dizer o quê? Justifique.
4. O que se pode dizer do cálculo da diferença entre a metade do valor VPP do transformador e da tensão do diodo (PIV) e da carga (VP)? Observando o 0,7V teórico do diodo.
5. O que se pode dizer da comparação dos valores médios obtidos a partir do multímetro e do osciloscópio.
6. Observando a forma de onda no transformador, no diodo e na carga, o que podemos afirmar. Pode-se aplicar a lei de kirchhorff nesse circuito, mesmo em CA e CC pulsante juntos? Justifique.
7. A partir das questões de 1 a 6 elabore uma Conclusão dessa experiência.