Os Dispositivos Optoeletrônicas Eletrônica

Faculdade de Tecnologia da Universidade de Brasília (FT/UnB) Departamento de Engenharia Elétrica (ENE)

LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA (ENE0046)

Relatório nº 7

Dispositivos Optoeletrônicos

Matrícula	Nome completo
180019716	João Gabriel Max
190086343	Diego Pimenta Vilela
200067478	Victor Luiz Sá Teles Soares Silva

Prof. Alexandre Ricardo Soares Romariz Prof. José Oniram Aquino Limalverde Prof. Marcelo Lopes Pereira Junior

Turma E

Brasília, 26 de agosto de 2022

Indíce

1. Introdução                                                                                                                            3
2. Objetivos                                                                                                                               3
3. Materiais                                                                                                                               3
4. Fundamentação Teórica                                                                                                      4
5. Procedimentos e Análise dos Resultados          4
6. Conclusão          10

1        Introdução

A optoeletrônica é a área da engenharia que combina elementos de tecnologia ótica e eletrônica. Os dispositivos optoeletrônicos que emitem ou detectam radiação ótica são denominados componentes optoeletrônicos. Nessa linha, os circuitos optoeletrônicos têm aplicações nas mais diversas áreas, tais como telecomunicações, controle e sensoramento. O sétimo experimento faz referência à utilização dos LED’s (Diodos Emissores de Luz) e de receptores de luz, como o fototransistor. O experimento abrangerá de maneira interessante alguns dos principais conceitos envolvendo esses dispositivos, indispensáveis no ramo da eletrônica.

1.  Objetivos

     O elemento principal abordado nesse experimento é a observação do funcionamento e características dos LED’s: visualizar as correntes obtidas a partir de mudanças específicas de tensão, acoplamento optoeletrônico (com a utilização do fototransistor) e os fenômenos associados a fotoemissão e fotorecepção. Em linhas gerais, utilizaremos diferentes circuitos propostos para testar dispositivos que emitem luz no espectro visível e infravermelho. Verificar-se-á a possibilidade desses emissores serem acoplados a um detector.Por fim, será necessário testar como um controle remoto de infravermelho afeta esse detector.

1.  Materiais

Cabos BNC, Cabos banana, Jumpers, LED amarelo, LED infravermelho, Fototransistor, Controle de ar-condicionado, Fonte de tensão, Gerador de funções, , Osciloscópio, Protoboard, Multímetro,  Resistores de , Benjamin.[pic 1]

1. Fundamentação Teórica

     Inicialmente, definir-se-á brevemente alguns dos novos componentes e conceitos estudados nesse experimento: O LED é um diodo semicondutor (junção P-N) que quando é energizado emite luz, por eletroluminescência . Essa luz não é monocromática ,mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita. Sua cor depende do cristal e da impureza de dopagem com que o componente é fabricado. O fototransistor é um dispositivo que funciona baseado no fenômeno da fotocondutividade. É uma combinação de dois diodos de junção, porém, associado ao efeito transistor aparece o efeito fotoelétrico. Em geral, possui apenas dois terminais acessíveis, o coletor e o emissor.

     Foi necessário fazer o dimensionamento da resistência a ser utilizada no experimento, por meio de um cálculo simples, para que o diodo não fosse submetido à tensão diretamente da fonte e pudesse vir a queimar:

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

[pic 5]

     

1. Procedimentos e Análise dos Resultados

Em primeiro plano, foi montado um circuito com fonte, resistor de  (resistor comercial mais próximo de ), amperímetro e um LED amarelo, sendo todos esses elementos em série. O esquemático em laboratório do circuito é demonstrado na Figura 1:[pic 6][pic 7]

    Após isso, foi inserido o amperímetro. Assim, variou-se a tensão em passo de  de  a  para averiguar em qual tensão o diodo começou a conduzir corrente. A Tabela 1 e a Figura 2 demonstram essa medição:[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 8][pic 9][pic 10]

     Percebe-se que o LED acendeu a primeira vez com uma tensão próxima a . Esse momento foi registrado. Representado na Figura 3:[pic 17]

[pic 18]

[pic 19]

     Para essa parte, utilizamos o LED infravermelho, como representado na Figura 4. Com sua alimentação desligada , porém mantendo a do fototransistor, variou-se, também, a tensão em passos de , de  a , e foi observada a tensão no fototransistor. Foram obtidos os resultados representados na Tabela 2:
[pic 23][pic 24][pic 20][pic 21][pic 22]