SUMÁRIO

1.

RESUMO................................................................................................................

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA..................................................................................

3. OBJETIVOS..........................................................................................................

4. MATERIAIS E

MÉTODOS...................................................................................

5. RESULTADOS E DISCUSSÕES..........................................................................

6. CONCLUSÕES......................................................................................................

7. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.................................................................

1. RESUMO

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2. INTRODUÇÃO TEÓRICA

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3. OBJETIVOS

Entender o funcionamento e propriedades do diodo e realizar o levantamento

de sua curva característica.

4. MATERIAS E MÉTODOS UTILIZADOS

4.1. Materiais Utilizados:

- 1 resistor de 1kΩ;

- 1 diodo 1N4148;

- 2 multímetros digitais;

- 1 fonte de tensão CC ajustável;

- 1 osciloscópio;

- pontas de prova para os instrumentos;

- Computador/Notebook;

- Software Multisim.

4.2. Métodos Utilizados:

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5. RESULTADOS E DISCUSSÕES

5.1. Curva Vd x Id do diodo:

Vd = 0.554VPrimeiramente montamos o circuito do Diodo Polarizado Diretamente,

Figura.1(no laboratório) e Figura.2(no multisim). Variamos a fonte de tensão CC de 0,1V a 12V e encontramos valores de tensão e corrente no diodo (Vd e Id). Pudemos analisar que os valores da simulação e do laboratório estão aproximados.

Teoricamente dizemos que caso Vd > V1, Vd deve ser igual a V1 e Id deve ser zero, já que o circuito estaria “aberto”, o diodo não está polarizado. Mas como podemos observar na Tabela.1, na Tabela.2 e na Tabela.3, isto não ocorre. E não está correto dizer que Id=0 (quando Vd>V1), já que, na verdade a corrente sempre existe, mesmo que seja mínima, mas para facilitar nos cálculos consideramos Id = 0.

Quando Vd = 0.554V dizemos que o Diodo começa a conduzir, ou seja, a corrente deixa de ser muito baixa (ou zero, na teoria) e começa a se “normalizar”/ elevar, isto é, permite que passe corrente nos demais componentes do circuito.

Já quando Vd < V1, observamos, que mesmo assumindo nos cálculos que Vd é igual a 0.554V(como, no modelo simplificado do diodo), Vd aumenta aos poucos até que ele atinja seu nível de saturação e assim não funcione mais corretamente.

Figura.1 : Circuito I

Figura.2 : Medição do Diodo Polarizado Diretamente

Tabela: Região de Polarização Direta

V1[V]

Medido 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Simulado 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5

Vd[V]

Medido 0.15 0.21 0.28 0.37 0.45

Simulado 0.0999 0.1995 0.2963 0.379 0.4335

Id[mA]

Medido 0 0 0 0 0.06

Simulado 55.511[nA] 499.6[nA] 0.0036 0.021 0.0665Tabela.1 : Região de Polarização Direta I

Tabela: Região de Polarização Direta

V1[V]

Medido 0.6 0.7 0.8 1 2

Simulado 0.6 0.7 0.8 1 2

Vd[V]

Medido 0.55 0.56 0.57 0.59 0.64

Simulado 0.4665 0.4883 0.5042 0.5265 0.579

Id[mA]

Medido 0.11 0.18 0.27 0.42 1.36

Simulado 0.1335 0.2117 0.2958 0.4736 1.421Tabela.2 : Região de Polarização Direta II

Tabela: Região de Polarização Direta

V1[V]

Medido 3 5 10 12

Simulado 3 5 10 12

Vd[V]

Medido 0.68 0.72 0.76 0.78

Simulado 0.6044 0.6339 0.673 0.6834

Id[mA]

Medido 2.32 4.28 9.16 11.17

Simulado 2.396 4.366 9.328 11.319Tabela.3 : Região de Polarização Direta III

Depois coletamos os dados para o Diodo Polarizado Inversamente, Figura.1(no laboratório) e Figura.3(no multisim). Neste caso, variamos a fonte de tensão CC de -1V

a -10V e, do mesmo modo, encontramos valores de tensão e corrente no diodo (Vd e Id). Pudemos analisar que os valores da simulação e do laboratório estão aproximados.

Observamos que Id está sempre próximo de zero, já que, o diodo não está conduzindo fazendo o circuito ser “aberto”, esse Id é chamado de corrente de saturação (Is).

Outra análise feita é em relação a Vd, no qual, Vd é aproximadamente igual a V1. Como a corrente é baixa a tensão irá toda para o Diodo.

Se traçássemos a curva do diodo verificaríamos que o diodo não atingiu a tensão de ruptura Zener (região onde a tensão reversa é bastante elevada).

Figura.3 : Medição do Diodo Polarizado Inversamente

Tabela: Região de Polarização Reversa

V1[V]Medido -1 -2 -5 -8 -10

Simulado -1 -2 -5 -8 -10

Vd[V]Medido -1.066 -2.018 -5.045 -8.037 -10.057

Simulado -0.999 -2 -5 -8 -10

Id[mA]Medido 0 0 0 0 0

Simulado 0 0 0.0004 0.0008 0.0017Tabela.4 : Região de Polarização Reversa

5.2. Curva Vd x Id do diodo através do Osciloscópio:

Nesta parte da prática utilizamos um gerador de função para fornecer de

entrada uma onda senoidal de 5Vpp em 100Hz e montamos o circuito da Figura.4 (no

laboratório) e da Figura.6 (no multisim).

Com as propriedades existentes no Osciloscópio pudemos realizar o

acoplamento DC nos canais e inverter o canal dois. Colocando-o em modo XY traçou-

se, nos visores, a curva do diodo/oscilograma no Osciloscópio (Figura.5 – no

laboratório e Figura.6 – no multisim).

A análise da curva que pode ser feita corresponde aos dados coletados do item

5.1, no qual existe a região de polarização reversa (Vd<0V, Id=-Is), a região sem

polarizar (Vd~0V, Id~0mA) e a região de polarização direta (Vd>0V, Id>0mA). A

região Zener não foi alcançada, como pode ser comprovado nas imagens e nos dados.

Figura.4 : Circuito II

Figura.5 : Curva Vd x Id _ Osciloscópio

Figura.6 : Curva Vd x Id

5.3. Tempo de Recuperação Reverso:

Nesta parte do relatório calculamos o tempo de recuperação reversa do

diodo(trr), sendo trr(tempo recuperação reversa) = ts(tempo de armazenamento) +

tt(intervalo de transição). O tempo de recuperação reversa nada mais é do que a grande

quantidade de portadores minoritários, que ficam no material após o diodo conduzir

diretamente, onde carregam-se e descarregam-se produzindo uma corrente reversa.

Desta forma os portadores minoritários voltem a condição de portadores majoritários no

material, mas o diodo, durante esse trr, permanecerá em estado de curto circuito.

Para mensurar o Tempo de Recuperação Reverso

apenas utilizamos o visor do Osciloscópio, Figura.7 e Figura.8(no laboratório).

Olhamos a escala e conforme o posicionamento, o tamanho da curva e os dados gerados

achamos que trr ~ 180ns.

Figura.7 : Dados para Tempo de Recuperação Reversa I

Figura.8 : Dados para Tempo de Recuperação Reversa II

6. CONCLUSÃO

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7. BIBLIOGRAFIA

DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS E TEORIA DE CIRCUITOS, ed. 3 - ROBERT L. BOYLESTAD e LOUIS NASHELSKY - Pearson, 2009.

MICROELETRÔNICA, ed. 5 - SEDRA E SMITH - Pearson, 2012.