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Semicondutores Formadores: Júlio Zunguene Díodo ATFA Introdução Os materiais são classificados em três classes de acordo com a sua capacidade de condução de carga eléctrica: Condutores, semicondutores e Isolantes Um material que não conduz carga é chamado isolante, enquanto um material que seja um excelente condutor de carga é denominado condutor; um material cuja condutividade eléctrica seja intermediária entre um isolante e um condutor é chamado semicondutor. Semicondutor É um componente que pode comportar-se como condutor ou isolante elétrico, dependendo da forma como a tensão é aplicada aos seus terminais. Banda de Condução Banda Proibida Banda de Valência Díodo É um componente que permite conduzir a corrente em apenas um sentido. O material ativo mais comum para a construção do díodo é o silício, um material semicondutor, ou seja, classificado entre o isolante e o condutor, cuja resistência decresce com o aumento da temperatura. O silício é um elemento do grupo IV da tabela periódica e tem quatro eletrões na última órbita em sua estrutura atômica. NB: O díodo pode ser construído a partir de dois materiais, no caso, o germânio e silício Juncão dos materiais Uma junção P-N é formada pela união de dois semicondutores, um tipo P e outro N. As cargas livres movimentam-se próximo à junção É formado um campo elétrico que impede este movimento Um potencial externo aplicado ao diodo irá somar-se ou subtrair-se ao potencial intrínseco da junção Tipos de diodos Diodos rectificadores Diodos Zener Diodos de capacitância variável Diodos tipo Schottky Díodo Tunel Díodo retificador O díodo é um dispositivo que deixa a corrente circular em um sentido (o da seta do diagrama) e bloqueia o fluxo no sentido inverso, esta propriedade é chamada de propriedade rectificadora do díodo. Polarização do Díodo rectificador A” a lâmpada acende indicando a passagem da corrente. Na figura “B” a lâmpada esta desligada indicando que a corrente está cortada, corrente igual a zero. Quando a corrente percorre o díodo no sentido da seta, diz-se que o díodo está conduzindo ou directamente polarizado! Análise de circuitos com díodo Se entao Díodos especiais Díodo Zener É um díodo construído especialmente para trabalhar polarizado reversamente, conduzindo na região de ruptura. O díodo Zener quando polarizado directamente funciona como um díodo comum. é um tipo especial de diodo utilizado como regulador de tensão Correntes do Zener Corrente máxima do Zener: Corrente mínima do Zener: Díodo Schottky A sua aparência é bastante semelhante à do díodo de junção PN, mas, ao invés de ter uma camada P implantada, ele possui uma barreira metálica denominada barreira Schottky, formando uma junção metal semicondutor. Díodo Varicap É um capacitor controlado por tensão (VCC) e é utilizado em circuitos de sintonia de radiofrequência no lugar de capacitores variáveis de ar tipo borboleta Díodo Túnel É feito com uma concentração de impurezas acima do normal. O nome díodo túnel foi dado porque o fenómeno quântico de tunelamento de electrões através da barreira da junção foi usado para explicar o seu funcionamento. São usados como osciladores de alta frequência. LED (light emitter diode) O díodo emissor de luz é um díodo que quando polarizado directamente emite luz visível (amarela, verde, vermelha, laranja e azul) ou luz infra vermelha. Ao contrário dos díodos comuns, este díodo não é feito de silício, que é um material opaco, e sim de elemento como gálio, arsénio e fósforo. É amplamente usado em equipamentos devido a sua longa vida, baixa tensão de acionamento e boa resposta em circuitos de chaveamento. Simbologia Exercícios Observando o circuito da figura determine a corrente I1 em miliampere (mA) para a tensão da fonte V1=15V. Exercícios cont… Se um díodo Zener de 15 V tem uma especificação de potência máxima de 600 mW, Qual será a corrente máxima permitida? Calcule a corrente mínima deste componente Determinar a tensão nos pontos A, B, C e D relativamente à massa/comum. 1KΩ A B C D Obrigado pela atenção The end V1 30V V2 14V R1 D1 1N4007G D2 1N4007G
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