DIODOS

Diodos

Faculdade de Engenharia Elétrica

Curso de Graduação de Engenharia Eletrônica e de Telecomunicações

Disciplina: Eletrônica Analógica 1 - Laboratório

1. INTRODUÇÃO

Diodo semicondutor é um componente eletrônico ou composto de cristal semicondutor de silício ou germânio numa película cristalina cujas faces opostas são dopadas por diferentes materiais durante sua formação, que causa a polarização de cada uma das extremidades. A função básica de um diodo é conduzir corrente no sentido definido pela seta no símbolo (ânodo → cátodo) e agir como circuito aberto para qualquer tentativa de estabelecer corrente no sentido oposto.

Figura 01 - Diodo

Os diodos podem exercer diversas funções. Nesse relatório será abordado principalmente o limitador ou ceifador, o retificador de onda completa, o regulador de tensão e por fim o Zener. Um limitador ou ceifador é um circuito que permite que, usando resistores e diodos, eliminar a tensão que não está interessada em chegar a um determinado ponto em um circuito.

Figura 02 – Circuito limitador de tensão

Figura 03: Formas de onda de entrada e saída de um circuito limitador ou ceifador.

Um retificador de onda completa é um circuito que transforma a corrente alternada (AC) em corrente contínua (DC), convertendo as duas polaridades em corrente alternada num sinal elétrico em corrente continua, embora com oscilações. Uma das formas de construção é usando um transformador elétrico ou outro gerador de corrente alternada e dois diodos. Todavia, o sistema mais conhecido é o retificador em ponte, que utiliza quatro díodos, como neste experimento.

Figura 04 – Circuito retificador de onda completa e sua forma de onda de saída.

Um regulador de tensão, tem por finalidade a manutenção da tensão de saída de um circuito elétrico. Sua função principal é manter a tensão produzida pelo gerador/alternador dentro dos limites exigidos pela bateria e pelo sistema elétrico que está alimentando.

Figura 05 – Circuito regulador de tensão LM7805

O diodo Zener é um dispositivo semelhante a um diodo semicondutor, especialmente projetado para trabalhar sob o regime de condução inversa, ou seja, acima da tensão de ruptura da junção PN.

Figura 06 – Circuito com diodo Zener

2. OBJETIVOS

Os objetivos desses experimentos são basicamente:

Colocar em prática parte do aprendizado teórico apresentado ao longo do semestre;

Estudar as características elétricas e aplicações de diodos de junção pn através de exemplos de circuitos ceifadores, reguladores de tensão e retificação;

3. PROCEDIMENTOS EXPERIMENTAIS

3.1. MATERIAS UTILIZADOS

Osciloscópio;

Gerador de Função;

Multímetro Digital;

Fonte de alimentação;

Protoboard;

4 Diodos 1N4007;

Diodo Zener

2 Resistores 1kΩ, 1 resistor 10kΩ, 2 resistores 100Ω;

Capacitor eletrolítico 1μF, capacitor eletrolítico 100μF;

Capacitor 4,7μF, capacitor 0,01μF;

LM7805;

Potenciômetro 10kΩ;

3.2 – EXPERIMENTOS

3.2.1 - VERIFICAR TODOS OS DIODOS COM O MULTÍMETRO

Utilizando o multímetro, foi confirmado a polaridade dos 4 diodos recebidos para a prática e foram anotados os seguintes valores:

• Diodo 1: 569Ω;

• Diodo 2: 565Ω;

• Diodo 3: 566Ω;

• Diodo 4: 573;

Explicação: Um diodo é um dispositivo construído a partir de uma junção PN, portanto deixará que a corrente passe somente num único sentido quando adequadamente polarizado (polarização direta), bloqueando a corrente quando a polaridade da tensão inverter (polarização reversa). Tal condição foi verificada nesse experimento pois quando invertemos a polarização o multímetro não apresentou valor, o que mostra que o diodo está funcionando bem. Os valores se diferem do valor nominal do diodo devido ao erro que ocorre em virtude de desgaste do equipamento, interferência do meio ou ainda falha na precisão do multímetro.

3.2.2 – DIODO LIMITADOR

Inicialmente foi montando o seguinte circuito no protoboard:

Figura 07 – Circuitos com diodo para limitação de sinal

Foi conectado na entrada no circuito um gerador de função com uma onda de aproximadamente 1kHz e foram observadas ondas do tipo senoide, triangular e quadrada com diferentes amplitudes, como mostrado abaixo:

Figura 08 – Forma de onda senoidal

Figura 09 – Forma de onda triangular

Figura 10 – Forma de onda quadrada

Em uma análise teórica obtivemos:

Cálculos Téoricos

Em seu ciclo positivo:

Vi-Vr-Vd=0

10-Vr-0,7=0

Vr=9,3 Volts

Digite a equação aqui.

Vd=+0,7

Em seu ciclo