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UNIVERSIDADE SALVADOR - UNIFACSDEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E ARQUITETURA
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA MECATRÔNICA
Mateus Cajueiro Vieira
LABORATÓRIO 01: INTRODUÇÃO À PRÁTCA COM SIMULADOR
SALVADOR
Abril/2013
Mateus Cajueiro Vieira
LABORATÓRIO 01: INTRODUÇÃO À PRÁTCA COM SIMULADOR
Esta
atividade serve como
instrumento de avaliação
parcial para a disciplina
Eletrônica Analógica
ministrado pelo professor
Eusam Souza.
SALVADOR
Abril/2013
Sumário
1. INTRODUÇÃO.......................................4
2. METODOLOGIA E MATERIAS UTILIZADOS................4
3. RESULTADOS OBTIDOS...............................6
4. CONSIDERAÇÕES FINAIS............................12
4. REFERÊNCIAS ..................................... 12
1. Introdução
A tensão fornecida pela empresa de energia, que chega em
nossas casas, é alternada. Visto que a maioria dos
dispositivos eletrônicos operam a uma tensão continua, faz-se
necessário converter corrente alternada em corrente contínua.
Para isso podem ser usados circuitos retificadores.
O transistor de junção bipolar é um dos componentes mais
importantes na eletrônica. É um dispositivo com três
terminais. Num elemento com três terminais é possível usar a
tensão entre dois dos terminais para controlar o fluxo de
corrente no terceiro terminal, assim, obter uma fonte
controlável. O transistor permite a amplificação e comutação
de sinais, tendo substituído as válvulas termiônicas na maior
parte das aplicações.
A montagem de um transistor na configuração emissor comum é
um estágio baseado num transistor bipolar em série com um
elemento de carga. O termo "emissor comum" refere-se ao fato
de que o terminal do emissor do transistor tem uma ligação
"comum", tipicamente a referência de 0V ou Terra. O terminal
do coletor é ligado à carga da saída, e o terminal da base
atua como a entrada de sinal.
O teorema de Thévenin estabelece que
qualquer circuito linear visto de um ponto de referência pode
ser representado por uma fonte de tensão (igual à tensão do
ponto em circuito aberto) em série com uma resistência (igual
à resistência equivalente do circuito vista do mesmo ponto de
referência).
2. Metodologia e Materiais utilizados
Para confecção do trabalho foi utilizado o software Multsim
10 para modelagem dos circuitos. Após a montagem de cada
circuito foram feitas e anotadas as devidas medições. Esses
mesmos valores foram calculados utilizando-se da teoria vista
em sala e após isso foi calculado o erro a fim de fazer uma
comparação entre o valor medido e o valor calculado.
2.1. Circuito Retificador de Meia Onda
Foi utilizado uma fonte AC com Vrms = 12V (tensão eficaz)
ligada em serie com um diodo 1N4007 e um resistor de 100k. Foi
utilizado um amperímetro para medir a corrente do circuito e
um osciloscópio para medir as Vp (tensões de pico) no diodo e
no resistor.
2.2. Circuito de Retificador de Onda
Completa com Ponto Médio
Foi utilizada uma fonte AC com Vrms = 120V ligada a um
transformador. O enrolamento secundário do transformador foi
dividido pela metade para fornecer duas tensões iguais com uma
defasagem de 180º. Com cada metade do enrolamento secundário
foi confeccionado uma malha com 1 diodo 1n4007 em cada malha.
Foi utilizado um amperímetro para medir a corrente que passa
por uma resistência de 120k ligada aos polos negativos dos
diodos. Um osciloscópio foi utilizado para medir as tensões de
pico na resistência e em 1 dos diodos.
2.3. Circuito Retificador em Ponte
Foi utilizada uma fonte AC com Vrms = 120V ligada a um ponte
com 4 diodos 1N4007. Uma resistência de 10k foi ligada em
paralelo com a ponte, onde um lado esta ligado aos polos
negativos e o outro lado aos polos positivos da ponte de
diodos. Foi utilizado um amperímetro para medir a corrente que
passa pela resistência de 10k. Um osciloscópio foi utilizado
para medir as tensões de pico na resistência e em 1 dos
diodos.
2.4. Circuito de Polarização CC do
Transistor
2.5. Circuito equivalente de Thevenin e
Norton
Foi utilizada uma fonte DC de 12V ligada a resistores ( 7
no total) ligados em serie e paralelo. O circuito foi aberto
em um determinado ponto que será utilizado como ponto de
referencia para que possam ser feitas as medições da Tensão e
Resistência de Thevenin e Corrente de Norton.
3. Resultados Obtidos
3.1. Circuito Retificador de Meia Onda
Variável Valor MedidoValor
CalculadoErro (%)
Tensão Média na Carga 5,197 V 5,401 V -3,777078Corrente Média na Carga 51,895 µA 54,018 µA -3,930171Tensão de Pico na Carga 16,524 V 16,970 V -2,628167Tensão de Pico na Diodo -16,966 V -16,970 V -0,023571
Os erros encontrados são baixos, portanto o erro esta
associado às características particulares de cada componente
que é levado em consideração na medição.
3.2. Circuito de Retificador de Onda
Completa com Ponto Médio
Variável Valor MedidoValor
CalculadoErro (%)
Tensão Média na Carga 10,408 V 10,804 V -3,665309Corrente Média na Carga 86,074 µA 90,031 µA -4,395153Tensão de Pico na Carga 16,510 V 16,970 V -2,710666Tensão de Pico na Diodo -33,453 V -33,941 V -1,437789
Os erros encontrados são baixos, portanto o erro esta
associado as características particulares de cada componente
que é levado em consideração na medição.
3.3. Circuito Retificador em Ponte
Variável Valor MedidoValor
CalculadoErro (%)
Tensão Média na Carga 106,749 V 108,037 V -1,192184Corrente Média na Carga 10,667 µA 10,803 µA -1,25891Tensão de Pico na Carga 168,331 V 169,705 V -0,80964Tensão de Pico na Diodo -169,005 V -169,705 V -0,41248
Os erros encontrados são baixos, portanto o erro esta
associado as características particulares de cada componente
que é levado em consideração na medição.
3.4. Circuito de Polarização CC do
Transistor
3.5. Circuito equivalente de Thevenin e
Norton
Tensão de Thevenin 1,5 VResistência de Thevenin 1,5kΩCorrente de Norton 1 mA
Usando o teorema de Thevenin e Norton foi possível
confirmar os resultados obtidos na medição com o Multsim.
4. Considerações Finais
O software Multisim mostrou ser bastante eficiente pois
todos os valores medidos ficaram bem próximo dos calculados.
Com ele foi possível ter uma experiência prática dos assuntos
vistos tem sala como se estivesse em um laboratório. Houve uma
dificuldade na hora da leitura das tensões de pico, pois para
isso se fazia necessário pausar a simulação e posicionar a
“guia” no ponto da onda onde se deseja medir.
5. Referências
1. IVAIR SOUSA. Circuitos Retificadores. Disponível em
<http://ivairsouza.com/circuitos_retificadores.pdf >.
Acesso em 15 abr. 2013
2. MALVINO, ALBERTO P. 1997. Eletrônica. 4ª Edição. São
Paulo: Pearson Makron