Eletronica II

INTRODUÇÃO

Ao iniciar os estudos sobre eletrônica aprende-se um dos princípios fundamentais dentro do assunto: a regulagem da tensão, que por definição, são circuitos formados por dispositivos eletrônicos que possuem a finalidade de manter uma tensão estável em uma carga. Após conhecer teoricamente sobre elementos como diodos e transistores este relatório tem o objetivo de mostrar os resultados obtidos dentro do laboratório com as experiências realizadas para regulagem de tensão, mostrando ainda qual o tipo de circuito mais eficaz para o controle de tensão e corrente na carga.

Para melhor compreensão da prática realizada, os conceitos e funcionamento de alguns elementos precisam ser colocados em destaque, a seguir uma rápida pesquisa sobre diodo Zener e transistor.

O DIODO ZENER

O diodo Zener é um dos principais elementos no que diz respeito a regulagem de tensão, também conhecido como diodo de ruptura, por ter maior empregabilidade nesta região, tem sua composição a base de silício e mantém a tensão na carga quase constante, independentemente da variação da tensão de entrada ou da resistência de carga.

Na figura pode-se entender o funcionamento do diodo zener, o mesmo possui 3 regiões onde pode operar: direta, de fuga e ruptura. Na região direta, tem o mesmo princípio de funcionamento de um diodo normal de silício começando a conduzir próximo aos 0,7 V. Na região de fuga (região entre 0 e a ruptura) a corrente é pequena e reversa. A região de ruptura no entanto, possui a tensão quase constante e suporta uma variação da corrente.

O DIODO ZENER NO CIRCUITO

Para operação normal do zener ele deverá ser polarizado reversamente como apresentado na figura acima e para obter um trabalho na região de ruptura a tensão da fonte (Vs) deverá ser maior que a tensão do Zener (Vz). Um resistor em série (Rs) é usualmente utilizado para limitar a corrente que passará pelo diodo, evitando que o mesmo queime ao ter uma alta dissipação de potência.

O TRANSISTOR

O transistor é um dispositivo semicondutor capaz de amplificar sinais, ele possibilitou a criação dos circuitos integrados (CI), que por sua vez deu origem a computadores modernos e outros milagres da eletrônica, seu funcionamento é a base de elétrons e lacunas.

Um transistor possui três regiões dopadas, a região inferior chama-se de emissor, o meio é a base e a parte superior chama-se coletor, esse transistor é do tipo pnp, entretanto também são produzidos transistores npn.

estrutura do transistor

CIRCUITO COM TRANSISTOR

Depois de apresentado os elementos básicos para a realização da atividade prática, será relatado às experiências feitas em laboratório.

DESCRIÇÃO DA ATIVIDADE PRÁTICA

A atividade prática dividiu-se em dois experimentos, o primeiro divido em dois circuitos simples, foi medir a tensão e corrente sobre a resistência de carga (RL), no diodo Zener e na resistência (Rs), variando a tensão de entrada (Vi), logo em seguida, as mesmas medições foram feitas mas com a resistência de carga (RL) sendo variada.

No segundo experimento, basicamente com a mesma configuração de circuito, apenas introduzindo um transistor em série com o diodo Zener, as medições de tensão e corrente foram verificadas em todos os elementos do circuito.

ATIVIDADE PRÁTICA – CIRCUITO 01

CIRCUITO REGULADOR DE TENSÃO COM FONTE VARIÁVEL

Na figura pode-se observar a configuração do circuito, tendo o diodo Zener em paralelo com a carga.

Circuito da atividade prática-1.0

No circuito da atividade prática 1.0 tinha-se uma fonte variando de 9V a 11V, um resistor (Rs) de um quilo-ohm, um diodo Zener de 6,8V e 1W de potência e uma resistência de carga de 10 quilo-ohm. Deste circuito obtêm-se as seguintes fórmulas para entender o que acontece no sistema:

Cálculo da tensão sobre a carga

VL = VZ = RL . Vi

Rs+RL

Cálculo da corrente IRs

IRs = Vi - Vz

R

Cálculo de RL mínimo

RLmin = Vz . Rs

Vi – Vz

Cálculo da corrente IL máxima

ILmáx = VL

RLmin

Cálculo RL máximo

RLmáx = VL

ILmin

Cálculo de IL mínimo

ILmin = IRs – Izmáx

Izmáx = Pz

Vz

CIRCUITO COM EQUIPAMENTOS DE MEDIÇÃO INSERIDOS PARA AFERIÇÃO

Assim medindo cada ponto localizado na figura acima, obtiveram-se os seguintes dados aferidos:

1-Na tensão de 9V:

VL = 6,70V IL = 0,67mA IRs = 2,38mA