Característica Corrente x Tensão de uma Válvula Diodo - Uso do Osciloscópio na Escola – 14 (INS412)

Escrito por Newton C Braga

Sabemos que osciloscópio é uma das mais poderosas ferramentas de ensino nas escolas técnicas e mesmo nas escolas de nível médio dentro do programa de ensino de tecnologia (STEM). Com sua ajuda podemos programar diversos experimentos de física, eletricidade, e mesmo de outras ciências e agora de uma forma mais completa se acrescentarmos a isso tudo aplicativos disponíveis para celulares. Neste artigo damos um exemplo, de experimento que pode ser realizado com a ajuda de um osciloscópio, em especial, os modelos InfiniiVision série 2000X e 3000X da Keysight.

Se bem que as válvulas já não sejam componentes muito usados, seu estudo deve ser realizado com base histórica. Neste experimento, a ideia é analisar a curva característica de uma válvula diodo de aquecimento indireta, podendo até ser feita a comparação de sua característica com um diodo semicondutor comum.

Na figura 1 temos o diagrama de ligação dos diversos elementos que compõem este experimento.

 


 

 

Além do osciloscópio, os elementos que fazem parte deste experimentos são:

- Uma fonte de alimentação alternada (C.A. 1) que pode ser o secundário de um transformador de 30 a 120 V. A corrente deste transformador pode estar na faixa de 50 a 100 mA.

- Uma fonte de corrente alternada 2 para alimentar o filamento da válvula. Pode ser um transformador de 6 ou 12 V conforme a válvula usada.

- Uma válvula diodo simples (retificadora de meia onda) como as mostradas na figura 2 (5Y3, 6X4, etc)

 

Figura 2
Figura 2

 

 

Procedimento:

- Ligue o circuito montado e espere pelo menos 2 minutos depois de ligá-lo para que a válvula se aqueça e passe a operar normalmente.

- Ajuste o osciloscópio colocando o canal X em EXT. Veja que o ganho deve estar no mínimo, pois a tensão de trabalho do circuito é elevada.

- Ajuste então os controles para visualizar a característica típica do diodo mostrada na figura 1.

 

Análise

Observe que da mesma forma que um diodo semicondutor, a curva característica não tem uma mudança abrupta no ponto em que se inicia a condução.

A válvula também apresenta uma transição suave do ponto de não condução para o ponto de condução, o que significa que sua resistência varia com a tensão no início da curva.

Este “joelho” é importante, pois mostra que na retificação ou detecção de um sinal por uma válvula deste tipo podem ocorrer distorções que implicam na introdução de harmônicas.

É interessante analisar separadamente através de pesquisa o que esta característica significa.