aula pratica de eletronica basica

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  • Apostila didtica

    Aulas prticas aplicadas a

    Fundamentos de Eletrnica

    Programa de Educao Tutorial Engenharia Eltrica

    Programa de Apoio Disciplina

    Professor: Eduardo Bragana de Moraes

    Participantes: Acio da Silva Bolzon,

    Cristian Mller,

    Lucas Teixeira,

    Lucas Vizzotto Bellinaso,

    Maicol Flores de Melo,

    Mrcio Dalcul Depexe,

    Paulo Czar Comassetto de Aguirre,

    Rafael Denardin.

  • 2

    Sumrio Sumrio ......................................................................................................................................... 2

    Introduo ..................................................................................................................................... 3

    1. Levantamento de curvas caractersticas ............................................................................... 4

    Folha de aula ................................................................................................................................. 6

    2. TJB: Curva caracterstica e teste de transistores ................................................................... 7

    Folha de aula ............................................................................................................................... 13

    3. Polarizao fixa de TJB ......................................................................................................... 16

    Folha de aula ............................................................................................................................... 19

    4. Polarizao por divisor de tenso ....................................................................................... 20

    Folha de aula ............................................................................................................................... 23

    5. Medio de parmetros hbridos do TBJ ............................................................................. 24

    Folha de aula ............................................................................................................................... 28

    6. Simulao de circuitos eletrnicos em PSpice .................................................................... 29

    7. Projeto e clculo de parmetros de um amplificador de pequenos sinais utilizando TJB .. 35

    Folha de aula ............................................................................................................................... 39

    8. TJB: Configurao seguidor de emissor ............................................................................... 40

    Folha de aula ............................................................................................................................... 48

    9. Projeto e clculo de parmetros de um amplificador de pequenos sinais utilizando

    configurao darlington com TJB ................................................................................................ 50

    Folha de aula ............................................................................................................................... 53

    10. Curva Id X Vds do JFET ......................................................................................................... 54

    Folha de aula ............................................................................................................................... 57

    11. Autopolarizao FET ............................................................................................................ 58

    Folha de aula ............................................................................................................................... 62

    12. Polarizao de FET por divisor de tenso ............................................................................ 63

    Folha de aula ............................................................................................................................... 65

    13. Anlise do FET para Pequenos Sinais .................................................................................. 66

    Folha de aula ............................................................................................................................... 70

    14. MOSFET de intensificao ................................................................................................... 71

    Folha de aula ............................................................................................................................... 76

    15. Influncias externas (Rs, Rl e frequncia) num circuito com JFET ...................................... 77

    Folha de aula ............................................................................................................................... 82

  • 3

    Introduo

    O Programa de Apoio Disciplina (PAD) uma iniciativa de alunos do curso de

    Engenharia Eltrica e visa ajudar e incentivar atividades prticas, em laboratrio,

    paralelamente s aulas ministradas das diversas disciplinas como complemento graduao.

    Foi desenvolvido uma srie de planos de aula para auxiliar a realizao das atividades

    prticas na disciplina de Fundamentos de Eletrnica durante um semestre, as aulas reunidas

    esto dispostas de forma a seguir o cronograma adotado pelo professor.

  • 4

    Universidade Federal de Santa Maria

    Curso de Engenharia Eltrica

    1. Levantamento de curvas

    caractersticas Disciplina de Fundamentos de Eletrnica

    1. Objetivos Levantar a curva caracterstica do diodo;

    Levantar a curva caracterstica da juno base-emissor do transistor;

    2. Base terica

    a. Comportamento da juno PN

    A juno PN, presente em diodos e transistores, uma estrutura fundamental dos

    semicondutores, formada pela juno de dois cristais, sendo mais comumente de silcio. Estes

    componentes so dopados de forma a adquirir caractersticas de excesso ou falta de

    portadores de carga eltrica (eltrons ou lacunas) em sua estrutura. Quando so reunidas duas

    regies com caractersticas de dopagem contrrias

    ocorre atrao entre as cargas opostas na zona de

    contato formando uma regio de depleo (barreira

    de potencial), nem todas as cargas iro movimentar-

    se de forma a se anular.

    Quando aplicada tenso entre os terminais de

    um dispositivo semicondutor que contenha uma

    juno PN essa juno poder ser polarizada de dois

    modos: direta ou inversamente.

    b. Polarizao direta

    Haver conduo de corrente eltrica entre

    as regies com diferentes dopagens (sentido P

    para N), pois o campo eltrico presente

    orientado da camada P para a N.

    A relao entre tenso e corrente no

    obedece a Lei de Ohm, mas tem um

    comportamento prprio, como na Figura 2.

    Figura 1

    Figura 2 esquerda a curva caracterstica e direita uma aproximao comumente utilizada.

  • 5

    Costuma-se caracterizar a juno PN como um curto circuito estando ela polarizada

    diretamente, somente sofrendo uma queda de tenso de aproximadamente 0,7 v para

    dispositivos de silcio dopado.

    c. Polarizao inversa

    Operando dentro dos limites do dispositivo no haver conduo de corrente eltrica

    significante caso o campo eltrico aplicado juno PN seja orientado da parte N para P, a no

    ser em dispositivos fabricados com essa inteno como diodos Zener. Normalmente com baixa

    tenso considera-se como um circuito aberto a juno PN enquanto polarizada inversamente.

    3. Procedimento experimental

    a. Obteno da curva I x V para o diodo

    Este experimento consiste de determinar o comportamento da juno PN de um diodo

    de acordo com a tenso aplicada, deve-se:

    Montar o circuito da Figura 3.

    Variar a tenso sobre o DIODO de 0,3 at 0,75V com um acrscimo de 30mV por

    ponto. Medir a tenso aplicada no DIODO e a corrente com multmetros em cada

    ponto (mnimo 15 pontos) preenchendo a tabela 1.

    Os componentes usados devem ser o resistor R de 1,1k (Paralelo entre dois R de

    2,2K), um diodo 1N4007 e uma fonte de tenso varivel.

    b. Obtenso da curva Ie x Vbe para o transistor

    Este experimento consiste de obter a curva caracterstica do comportamento da

    corrente do emissor de um transistor em funo da tenso aplicada entre a base e o

    emissor:

    Montar o circuito de acordo com a Figura 3

    Figura 4.

    Variar a tenso aplicada sobre o TRANSISTOR (base-emissor) de 0,4 at 0,85V

    medindo-se a corrente obtida, preencher a tabela 2 e desenhar a curva no espao para

    o grfico 1.

    Os componentes usados devem ser o resistor R de 1,1k (Paralelo entre dois R de

    2,2K), um transistor BC548(NPN) e uma fonte de tenso varivel.

    Figura 3 Figura 4 Figura 5

  • 6

    Folha de aula Nome(s):______________________________________________________________________

    _____________________________________________________________ Data: ___/___/___

    1. Obteno da curva I x V para o diodo

    a. Procedimento experimental

    Tenso ( mV )

    Corrente ( mA ) Tabela 1

    b. Anlise dos resultados

    O comportamento IxV foi o esperado? A lei de Ohm foi obedecida em algum intervalo?

    O que pode-se dizer do intervalo de 0,75 v a 0,85v?

    _________________________________________________________