Laboratório: Introdução aos Diodos e Leds

Objetivos

Conhecer o funcionamento básico dos diodos de sinal e dos leds (diodos emissores de luz).

Bancada de Eletrônica com fonte de tensão, gerador de funções, multímetro e osciloscópio.

ou

Monte no SimulIDE um circuito com um gerador de funções, configurado para gerar uma onda triangular com amplitude oscilando entre 0V e 5V e frequência de 100Hz, alimentando um circuito com um resistor de 100 kΩ em série com um diodo.
Utilize o canal 1 osciloscópio para observar a forma de onda gerada pelo gerador de funções e o canal 2 para observar a forma de onda sobre o diodo.
Analise as formas de onda e verifique a tensão na qual o diodo entra em condução. Note que, quando o diodo está conduzindo, a queda de tensão sobre ele permanece constante.
Substitua o gerador de funções por uma fonte de tensão constante de 5 V e use um amperímetro para medir a corrente circulando no circuito. Compare com o valor teórico da corrente.
Substitua o diodo por um led e repita os procedimentos anteriores.

Tanto os diodos quanto os leds conduzem quando polarizados diretamente a partir de uma tensão de ruptura, de 0,7 V e 2 V, respectivamente.
Quando em condução o diodo, ou o led, apresenta uma queda de tensão direta e se comporta como um curto circuito, portanto, é obrigatório conectar um resistor em série com o mesmo para limitar a corrente. Caso contrário o diodo, ou o led, poderá queimar.

Altere a onda triangular gerada pelo canal A variar entre 0 V e 0,6 V e e troque o led pelo diodo 1N914, observando a polaridade do diodo.
Ajuste a escala do eixo Y do gráfico X-Y para medir corrente na faixa de 0.00 A até 0.09 A (90 mA).
Varie a tensão de pico da onda triangular de 0,5 V até 0,9 V e observe na forma de onda da corrente o ponto em que o diodo começa a conduzir (próximo de 0,7 V). Analise também o gráfico X-Y e identifique a tensão em que a corrente sobre o diodo começa a aumentar.

A análise do gráfico X-Y para o diodo de sinal mostra que o mesmo é mais preciso que as curvas I versus V dos leds, pois estes componentes são construídos justamente para operarem em circuitos de precisão.

Selecione o canal A para gerar uma tensão constante de 5 V e o canal B para Medir Tensão.
Monte na matriz de contatos o circuito com resistor de 100 Ω e led amarelo da figura:
Verifique a tensão sobre o led no canal B e a corrente no circuito no canal A. Compare o valor da corrente com o valor teórico calculado.
Repita o procedimento para os leds vermelho e verde.
Troque o resistor por um de 470 Ω, verifique a diferença no brilho do led e também a nova corrente no circuito.

Diodos e leds (ideais) conduzem corrente em um único sentido e se comportam como um circuito aberto no sentido contrário.
Os diodos são construídos de junções pn de materiais semicondutores e apresentam uma característica exponencial na relação I/V, conduzindo corrente a partir da tensão de condução.
As junções pn emitem fótons e são utilizados para produzirem leds de várias cores.
Quando em condução leds (ou diodos) apresentam resistência muito baixa, portanto, necessitam de resistores para limitar a corrente sobre o led (ou diodo).
Diodos de silício têm a tensão de condução em torno de 0,7 V. Diodos de germânio têm a tensão de condução em torno de 0,2 V.

Evandro.cantu (discussão) 12h29min de 6 de julho de 2020 (-03)