LABORATORIO di ELETTRONICA Corso di Laurea in Ingegneria delle Telecomunicazioni Prof. Ing. Daniela De Venuto Prova 1 Il diodo a giunzione Esercizio 1: Obiettivo della prova: L’obiettivo è quello di studiare il comportamento del diodo come rettificatore. D1 A VOFF = 0 VAMPL = 10 FREQ = 100 V1 B D1N4148 V V R1 1k Fig.1 Setup: Assemblare il circuito mostrato in figura 1, usando il diodo 1N4148 ed una resistenza da 1kΩ. Regolare il generatore di forma d’onda in modo da fornire un’onda sinusoidale a 100Hz con un’ampiezza di 10V. Utilizzare l’oscilloscopio per visualizzare la forma d’onda ai nodi A e B. 10V 0V -10V 0s V(D1:1) 2ms V(R1:1) 4ms 6ms Time Fig. 2 8ms 10ms Misure da effettuare: a) Misura delle tensioni ai nodi A e B, usando l’oscilloscopio. b) Stima della caduta di tensione sul diodo valutata rispetto al valore di picco dell’uscita e per una tensione di uscita che è un decimo del valore di picco. c) Misura vA e vB nel punto in cui la tensione di uscita comincia ad essere positiva. d) Commuta il generatore in modo da dare un’onda quadra. Nota l’effetto della caduta di tensione sul diodo. Aumenta la frequenza e valuta gli effetti delle capacità del diodo. Grandezze da riportare: vA, vB, vDpeak, ID, vD. Esercizio2: Obiettivo: Esplorare l’uso di un condensatore per immagazzinare l’energia da un rettificatore durante gli intervalli di conduzione del diodo, e quindi rendere più “smooth” o filtrare la tensione di uscita. D1 A B V V + VOFF = 0 V1 C1 VAMPL = 10V 100u FREQ = 100Hz R1 47k 0 Fig.3 Setup: Montare il circuito di Fig.3. Usa in ingresso una tensione sinusoidale di ampiezza 10V, 100Hz di frequenza. Nota che il condensatore elettrolitico da 100uF è polarizzato. Deve operare con il terminale contrassegnato con il + collegato al potenziale positivo. 10V 0V -10V 0s V(A) V(B) 2ms 4ms 6ms Fig. 4 8ms 10ms Time Misure da effettuare: a) Visualizza la forma d’onda ai nodi A e B. Stima la caduta di tensione sul diodo durante la conduzione. Riproduci le forme d’onda visualizzate. Stima l’intervallo di tempo per il quale il diodo è polarizzato direttamente. b) Metti in parallelo alla resistenza R1 un altro resistore dello stesso valore. Misura di nuovo vA e vB come nel punto a). c) Commuta il generatore di forma d’onda in modo da fornire un’onda quadra. Ripeti a) e b) con un carico resistivo Req=470k Ohm o 47k Ohm //470k Ohm =42.7k Ohm. Grandezze da riportare: vApeak, vBpeak, vBvalley, vripple=vpeak-vvalley. Esercizio 3 Obiettivo Caratterizzare il diodo polarizzato direttamente. Setup: Monta il circuito di figura 5 e utilizza l’oscilloscopio con i due canali collegati al nodo A e al nodo B in modalità XY. R1 A VOFF = 0 VAMPL = 10 FREQ = 100 V3 B 1k I D1 V D1N4148 Fig. 5 Misure da effettuare: a) misura la tensione di ginocchio (di soglia) del diodo (Fig.6). b) Riportando l’oscilloscopio in modalità normale ovvero visualizzando le tensioni in funzione del tempo, visualizza la tensione al nodo B di risposta alla sinusoide di ingresso del circuito di figura (Fig.7). 10mA 5mA 0A 0V 200mV I(R1) 400mV Fig.6 600mV 800mV V(B) 5V 0V -5V -10V 0s V(B) 2ms 4ms 6ms 8ms 10ms Time Fig.7 c) inserisci un secondo diodo come in Fig. 8 e visualizza il segnale di uscita ed il segnale di ingresso (Fig.9). R1 A VOFF = 0 VAMPL = 10 FREQ = 100 V3 B 1k D1 D1N4148 Fig.8 D2 D1N4148 10V 0V -10V 0s V(B) V(A) 2ms 4ms 6ms Time Fig. 9 8ms 10ms