Uso do Osciloscópio na Escola – 19 - Característica Corrente x Tensão num Diodo de Germânio - (INS595)

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.

Este é um experimento clássico nos cursos técnicos e de engenharia eletrônica. Através dele visualizamos a tensão num diodo num retificador de onda completa.

Usando o sinal de uma fonte de corrente alternada, que pode ser o enrolamento secundário de um pequeno transformador de 6 V, levantamos a curva característica pela tensão que aparece num resistor em série com o diodo.

Para isso precisamos então do seguinte material:

- Um transformador com primário de acordo com a rede local e secundário de 6 a 12 V e corrente entre 50 e 300 mA. Também pode ser usado um gerador de funções.

- Um diodo de germânio que pode ser o 1N34 ou 1N60.

- Um resistor de 100 ohms x ½ W

- Um resistor de 1 k ohms x 1/8 W

- Um resistor de 10 k ohms x 1/8 W

- Dois interruptores simples (se a montagem for feita numa matriz de contatos, podemos usar em seu lugar simples jumpers).

- Um osciloscópio, por exemplo, do tipo indicado na introdução.

Na figura 1 temos o diagrama mostrando como os diversos elementos são interligados neste experimento.

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Figura 1 – Diagrama

 

Procedimento

- Abra o interruptor S1 e feche S2. Ajuste a fonte de alimentação para zero inicialmente.

- O canal X do osciloscópio deve ser colocado em EXT (sincronismo externo). Ajuste os ganhos para que a imagem fique centralizada.

- Abra então a saída de tensão da fonte de modo que se obtenha a imagem mostrada na figura 1.

Analise:

Observe então o setor em que se inicia a condução, anotando o valor da tensão em que a condução se torna plena. Para os diodos de germânio, como o testado, isso ocorre com uma tensão em torno de 0,2 V.

Como prosseguimento do experimento, pode-se levantar a curva de um doido de silício e fazer a comparação dos setores em que o componente começa a conduzir.

Analise também o bloqueio do diodo no setor em que ele está polarizado no sentido inverso.

Faça um relatório explicando o que você entendeu neste experimento.

Uma ideia é dar prosseguimento ainda maior para o trabalho de análise colocando no circuito um diodo que apresente fugas, comprovando isso pela curva obtida.