http://www.lee.eng.uerj.br/downloads/graduacao/eletronica1/elo1.pdf
ELETRÔNICA I
Apostila de Laboratório
Prof. Francisco Rubens M. Ribeiro
L E E – UERJ
1996
UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 1
Prática 01 - Diodo de Silício
1 - Objetivo:
· na configuração XY - plotador. · · 2 - Procedimento: 2.1 - Montar o circuito da figura 1 - alimentação 12 V 2.2 - Conectar o osciloscópio na configuração XY, conforme indicado no circuito: Canal 1 - eixo X - tensão no diodo. Canal 2 - eixo Y - corrente no diodo (invertido). 2.3 - Selecionar as escalas de modo a medir com precisão a tensão de joelho V resistência dinâmica R 2.4 - Desenhe, em papel milimetrado, as curvas obtidas para 3 valores de R (4K7 100 comparação. 2.5 - No desenho, determine os valores de 2.6 - Na configuração normal do osciloscópio, observar e anotar as formas de onda de tensão e corrente no diodo. 2.7 - Com auxílio da chave seletora CC / CA, medir o valor médio da tensão e da corrente. Comparar com os valores obtidos com o voltímetro digital. 2.8 - Montar o circuito da figura 2. 2.9 - Repita o item 2.2. 2. 10 - Desenhe, em papel milimetrado, a curva obtida para R = 100 2. 11 - Repita o item 2.6. 3 - Conclusões e Comentários: 3.1 - Relacione o material utilizado. 3.2 - Compare os resultados obtidos com os previstos na teoria e comente as discrepâncias. Não use frases vazias, poderão ter pontuação negativa. 3.3 - Explique o funcionamento do circuito da figura 2 ou cite pelo menos uma aplicação. UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 2 4 – Circuitos: E = 120V V D R = 4K7 UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 3 Prática 02/03 - Circuito Retificador 1 - Objetivo: · completa ou bifásico e ponte. · 2 - Procedimento: 2.1 - Monte o circuito da figura 1. Planeje a montagem do circuito mais complexo (fig. 3 ). Assim, haverá uma reserva de espaço na placa para que os componentes possam ser acrescentados sem alterar o que já foi montado. 2.2 - Meça as seguintes grandezas, arrumando-as em tabela: Tensão de entrada no retificador (eficaz); Tensão de pico inverso no diodo; Tensão e corrente de pico na saída; Tensão e corrente médias na saída. Obs.: indique o instrumento usado em cada medida. 2.3 - Anote as formas de onda de tensão no diodo e na saída. 2.4 - Monte a seguir, em sequência, os circuitos das figuras 2 e 3, repetindo para cada um os itens 2.2 e 2.3. 3 - Conclusões e Comentários: 3.1 - Relacione o material utilizado. 3.2 - Apresente os dados em tabela, de modo a se obter uma leitura fácil do conjunto. As formas de onda devem ser desenhadas em escala. 3.3 - Calcule o valor eficaz da tensão de saída e o fator de ondulação de cada circuito. 3.4 - Relacione a tensão de pico inverso com a tensão de entrada. UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 4 4 - Circuitos: E = 120V V D R = 470 UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 5 Prática 04 - Circuito Retificador com Filtro C 1 - Objetivo: · · · · 2 - Procedimento: 2.1 - Monte o circuito da figura 1, com Obs: o resistor 2.2 - Varie abaixo relacionadas: Vs Vr Id Tc Obs.: anote as escalas usadas para cada parâmetro. 2.3 - Anote as formas de onda de tensão ( ocorrem simultaneamente, desenhe-as corretamente. 2.4 Repita os itens 2.2 e 2.3 com 3 - Conclusões e Comentários: 3.1 - Relacione o material utilizado. 3.2 - Valores Para qualquer outra será necessário calculá-lo a partir da forma de onda observada no osciloscópio, sendo válido, para facilitar o cálculo, aproximações com formas de onda simples, tais como triângulo, trecho de senóide, retângulo, exponencial, etc. Indique sempre o método ou instrumento usado na medida. 3.3 - Com os dados obtidos, calcule: Valor eficaz da tensão de ripple Fator de ondulação ou fator de ripple Corrente contínua na carga 3.4 - Arrume os dados em tabela - capacitor: 220 3.5 - Desenhe os gráficos - curva de regulação as curvas para facilitar a interpretação. 3.6 - Desenhe as formas de onda de tensão de ripple e corrente no diodo para 2 valores distantes da corrente de saída Quais as consequências de se usar capacitor de filtro com valor excessivamente elevado? UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 6 3.7 - A partir das curvas de regulação, calcule a resistência interna do circuito. A resistência interna pode ser calculada pela relação 3.8 - Teoricamente, o fator de ripple deve variar inversamente com o valor do capacitor. Verifique e justifique os resultados obtidos. 4 – Circuito: E = 120V V D Rs < 5 R = 3K C = 220 UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 7 Prática 05 - Circuito Retificador com Filtro LC 1 - Objetivo: · · 2 - Procedimento: 2.1 - Monte o circuito da figura 1. Obs: o resistor no indutor. 2.2 - Varie abaixo relacionadas. Vs Vr I Obs: anote as escalas usadas para cada parâmetro. 2.3 - Anote as formas de onda de tensão ( ocorrem simultaneamente. 3 - Conclusões e Comentários: 3.1 - Relacione o material utilizado. 3.2 - Com os dados obtidos, calcule: Valor eficaz da tensão de ripple Fator de ondulação ou fator de ripple Corrente contínua na carga 3.3 - Arrume os dados em tabela: 3.4 - Desenhe os gráficos: curva de regulação curvas para facilitar a interpretação. Compare com o circuito anterior (filtro C). 3.5 - Desenhe as formas de onda de tensão de ripple e corrente no diodo para dois valores distantes da corrente de saída Compare com o circuito anterior (filtro C). 3.6 - A partir das curvas de regulação, calcule a resistência interna do circuito. 3.7 - Compare e comente os resultados obtidos com os 2 circuitos: filtro C e LC. UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 8 4 – Circuito: E = 120V V D Rs < 5 R = 5K C = 220 H = 500mH (aprox.) – 250 espiras Obs: o indutor deve ser montado sem entre-ferro. UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 9 Prática 06 - Curvas Características de Transistor 1 - Objetivo: · junção (BJT). · influência da temperatura. 2 – Preparatório: Do manual, obtenha a curva V 3 - Procedimento: 3.1 - Separe os 3 transistores fornecidos, cuidando para que eles sejam facilmente reconhecidos caso tenha que refazer alguma medida. 3.2 - Monte o circuito com o primeiro transistor e ajuste as escalas dos eixos X e Y para que a curva com Atenção: a corrente Ic deve ser calculada a partir da ddp medida no resistor de emissor anote o valor das escalas. 3.3 - Varie a corrente de base - entre 10 e 100 correspondentes (3 a 5 curvas). 3.4 - Repita o item anterior com os demais transistores. Com apenas um dos transistores: 3.5 - Amplifique a figura no sentido X para observar com mais exatidão a região de saturação e medir 3.6 - Com 3.7 - Aqueça o transistor com os dedos e verifique se ocorre alguma variação sensível em alguns parâmetros. Como a variação de temperatura será inferior a 20 °C, escolha o parâmetro mais sensível para observar. 4 - Conclusões e Comentários: UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 10 5 - Circuito: Rl = caixa de resistores –100K R2 = 100K R3 = 100 R4 = 470 R5 = 10 R6 = 470 D = 1N4002 T = BC547 V V2 = 12 Vcc UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 11 Prática 07/08 - Polarização de Transistor 1 - Objetivo: · diferentes tipos de circuitos de polarização de base, com relação a variação de alguns parâmetros, tais como 2 – Preparatório: Com os valores típicos obtidos em manual, calcule o ponto de operação de cada circuito. Parâmetros importantes: operação e depois consulte o manual. Desta maneira será possível determinar os valores de e Arrume os valores em tabela de modo a facilitar a comparação com os resultados a serem obtidos no laboratório. Especifique o valor de 3 - Procedimento: 3.1 - Separe os 3 transistores fornecidos, cuidando para que eles sejam usados sempre na mesma sequência, em cada um dos 3 circuitos a serem montados. 3.2 - Monte o circuito A com o primeiro transistor e meça o ponto de operação. Atenção: as correntes devem ser calculadas a partir da ddp medida em resistores. 3.3 - Repita o item anterior com os demais transistores. 3.4 - Repita os itens 3.2 e 3.3 respectivamente com os circuitos B e C. Preste atenção para usar os transistores sempre na mesma sequência. 4 - Conclusões e Comentários: Com os dados obtidos, calcule os valores efetivos de dos circuitos. Compare-os com os valores usados no cálculo teórico. Observe a dependência do ponto de operação com os parâmetros do transistor. UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 12 5 – Circuitos: A B C Circuito A - polarização simples. Circuito B - polarização com realimentação de emissor. Circuito C - polarização com realimentação de coletor. UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 13 Prática 09 - Polarização de Transistor J-FET UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 14 Prática 10 - Polarização de Transistor 1 - Objetivo: · com resistor de emissor e divisor de tensão na base, com relação a variação de alguns parâmetros, tais como 2 - Preparatório: Com os valores típicos obtidos em manual, calcule o ponto de operação: Inicialmente, faça uma estimativa do ponto de operação e depois consulte o manual. Desta maneira será possível determinar os valores de Arrume os valores em tabela de modo a facilitar a comparação com os resultados a serem obtidos no laboratório. Especifique o valor de 3 - Procedimento: 3.1 - Separe os 3 transistores fornecidos, cuidando para que eles sejam facilmente identificados caso tenha que repetir alguma medida. 3.2 - Monte o circuito e meça o ponto de operação com cada um dos 3 transistores. Use R1 = 10K 3.3 - Repita o item anterior com R1 = 470K Atenção: As correntes devem ser calculadas a partir da ddp medida em resistores. 4 - Conclusões e Comentários: Com os dados obtidos, calcule os valores efetivos de dos circuitos. Obs: considerando que os resistores são de 5% e calcular o valor de Compare com os resultados obtidos na aula anterior. Qual a razão do ponto de operação variar mais com a troca de transistor, quando se usa valores mais elevados de Rl e R2. Atenção: faça comentários pertinentes. UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 15 5 – Circuito: Rl = 10K R2 = 1K2 UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 16 Prática 11 - Amplificador Emissor Comum 1 - Objetivo: · num amplificador a transistor na configuração emissor comum. · 2 - Preparatório: 2.1 - Com os valores típicos obtidos em manual, calcule o ponto de operação: 2.2 - Com 2.3 - Calcule a amplitude máxima do sinal no coletor. 2.4 - Qual o efeito da remoção do capacitor de emissor ? 3 - Procedimento: 3.1- Monte o circuito ( com 3.2 - Aplique na entrada um sinal senoidal de frequência 1KHz, com amplitude tal que a tensão no coletor permaneça senoidal. Anote as amplitudes dos sinais na entrada e na saída e calcule o ganho de tensão. Observe e meça a defasagem entre os dois sinais. 3.3 - Aumente gradativamente a amplitude da entrada até que o sinal no coletor comece a apresentar distorção. Anote a amplitude do sinal na entrada. 3.3 - Identifique esta distorção (corte ou saturação) e aumente o sinal até que ela ocorra também no lado oposto da senoide. Anote as respectivas amplitudes do sinal na entrada. 3.4 - Continue aumentando o sinal até que a distorção fique simétrica. Anote a amplitude do sinal na entrada. 3.5 - Retire o capacitor de emissor e repita os itens 3.2 a 3.4. 4 - Conclusões e Comentários: 4.1 - Compare os dados obtidos com os valores calculados teoricamente. 4.2 - Desenhe as retas de carga, estática e dinâmica, e compare a amplitude máxima do sinal de saída obtida graficamente com a determinada experimentalmente. 4.3 - Que alterações podem ser feitas na polarização para que as distorções por corte e saturação ocorram simultaneamente ( com UERJ - LEE - Eletrônica I – Apostila de Laboratório. Pag. 17 5 - Circuito: