Dispositivos_3-Diodos-parte-II-v1_2

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Universidade Federal do Piauí
Centro de Tecnologia
Curso de Engenharia Elétrica
DISPOSITIVOS 
ELETRÔNICOS
Prof. Marcos Zurita
zurita@ufpi.edu.br
www.ufpi.br/zurita
Teresina - 2012
 O Diodo Semicondutor
 - Parte II -
mailto:zurita@ufpi.edu.br
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Sumário
● 1. Tempo de Recuperação Reversa
● 2. Resistência do Diodo
● 3. Modelagem do Diodo (Circuitos Equivalentes)
● 4. Tipos Especiais de Diodo
● 5. Aplicações
● Bibliografia
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1. Tempo de Recuperação
Reversa
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Tempo de Recuperação Reversa
● Uma junção pn diretamente polarizada possui uma 
grande quantidade de portadores minoritários tanto no 
lado n quanto no lado p:
● lacunas na região n difundidas da região p.
● elétrons-livres na região p difundidos da região n.
● O que ocorreria se a tensão de polarização (VD) fosse 
subitamente invertida?
● Um diodo ideal responderia
mudando imediatamente do
estado de condução para o
de não condução. 
W
ID ID
p n
VD
- +
- +
- +
- +
- +
- +
 
Portadores minoritários em excesso
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Tempo de Recuperação Reversa
● Num diodo real, o grande número de portadores 
minoritários em cada região da junção fazem com que a 
corrente através do diodo seja simplesmente invertida.
● A corrente reversa 
permanecerá cons-
tante durante um 
período ts enquanto 
os port. minoritários 
voltam às suas 
regiões de origem.
● A partir de então a 
corrente decresce 
até o valor de Is.
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Tempo de Recuperação Reversa
● Tempo de Armazenamento (ts): é o tempo necessário 
para que os portadores minoritários em excesso 
retornem às suas regiões de origem após uma súbita 
mudança da polarização direta para a reversa.
● Durante o tempo de armazenamento o diodo comporta-
se como um curto-circuito
(corrente = Ireversa).
● Tempo de Transição (tt):
é o tempo necessário para
estabelecer a corrente de
saturação reversa, após o
retorno dos portadores
minoritários às suas
regiões de origem.
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Tempo de Recuperação Reversa
● Tempo de Recuperação Reversa (trr): é o tempo 
necessário para que a corrente de saturação reversa se 
estabeleça mediante uma súbita inversão da tensão de 
polarização direta para a polarização reversa.
● O trr é dado pela soma dos tempos de armazenamento 
(ts) e de transição (tt):
● O tempo de recuperação reversa é uma característica 
que limita a operação do diodo em frequências elevadas 
e em circuitos de chaveamento de alta velocidade.
● Diodos comuns: trr entre alguns nanossegundos e 1 µs.
● Diodos especiais: trr menores que 1 nanossegundo. 
(Eq. 3.1)t rr=t st t
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2. Resistência do Diodo
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Resistência do Diodo
● Conforme se altera o ponto de operação de um diodo, 
altera-se também sua resistência, uma vez que sua 
curva corrente-tensão obedece a uma relação não 
linear.
● De acordo com o tipo de sinal aplicado é possível 
caracterizar o diodo por 3 diferentes categorias de 
resistência:
● Resistência Estática
● Resist. Dinâmica p/ Pequenos Sinais
● Resist. Dinâmica p/ Grandes Sinais
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Resistência do Diodo
Resistência Estática
● Uma tensão estática (invariável) aplicada num diodo 
implica em um ponto de operação em sua curva 
característica.
● A resistência do diodo é dada
simplesmente pela relação
tensão-correste, isto é:
● Quanto menor a corrente do
diodo (ID), maior é o valor de
sua resistência (RD).
(Eq. 3.2)RD=
V D
I D
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Resistência do Diodo
Ex.: Resistência Estática em 3 Pontos de Operação
● Para ID = 20 mA:
● Para ID = 2 mA:
● Para VD = -10 V:
RD=
V D
I D
= 0,8V
20 mA
=40
RD=
V D
I D
=0,5V
2 mA
=250
RD=
V D
I D
= 10 V
1 A
=10 M 
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Resistência do Diodo
Resistência Dinâmica Para Pequenos Sinais
● Ao aplicar no diodo um sinal variante no tempo, o ponto 
de operação também irá variar conforme o sinal.
● Se o sinal aplicado variar pouco
em torno de um valor fixo, pode-
mos associar a este valor um
ponto de operação Q.
● Ponto Quiescente (Q): ponto
de operação correspondente
ao valor estacionário (estático)
em torno do qual o sinal aplicado
varia.
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Resistência do Diodo
● O ponto quiescente nos permite linearizar a curva i-v 
dentro do intervalo de variação do sinal.
● Dentro do intervalo de varição do sinal admite-se que a 
resistência do diodo corresponde à tangente do ponto Q.
● A precisão desta aproximação será tanto
maior quanto menor for a variação da
tensão e da corrente sobre o diodo, bem
como melhor for a equidistância da varia-
ção em torno de Q.
● A Resistência Dinâmica do diodo para
pequenos sinais é dada por:
(Eq. 3.3)r d=
 V D
 I D
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Resistência do Diodo
● A aplicação da Eq. 3.3 requer geralmente uma análise 
gráfica do caso, o que nem sempre é conveniente.
● Por outro lado, sabe-se que a inclinação da reta 
tangente ao ponto Q pode ser determinada pela derivada 
da curva no ponto, ou seja:
 logo:
● Para um diodo à 300K com n=1, VD > V0, temos que:
(Eq. 3.4)1rd
=
dI D
dV D
= d
dV
[ I Se
V D /nV T−1]
(Eq. 3.5)r d=
nV T
I DI S
(Eq. 3.6)r d≈
26 mV
I D
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Resistência do Diodo
● A Eq. 3.5 pode ser ainda estendida para considerar as 
resistências parasitas do diodo (rB), tal como a 
resistência de contato, resultante da conexão entre os 
terminais metálicos e material semicondutor da junção:
● Da mesma forma, para o caso da Eq. 3.6, temos:
● Resistência Parasita do Diodo (rB): 
● Diodos de uso geral: 0,1 Ω a 2 Ω.
● Diodos de alta potência: ~0,1 Ω.
(Eq. 3.7)r d
, =
nV T
I DI S
r B
(Eq. 3.8)r d
, ≈
26 mV
I D
r B
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Resistência do Diodo
Resistência Dinâmica Para Grandes Sinais
● Se o sinal variante no tempo aplicado no diodo for 
suficientemente grande para provocar grandes variações 
na sua corrente, as condições de linearização 
assumidas para pequenos sinais deixam de ser 
aplicáveis.
● Neste caso a linearização é feita:
● 1. determinado-se os valores máximo e mínimo de ID 
impostos pela tensão de entrada (VD).
● 2. assumindo-se que a corrente varia linearmente entre 
esses dois extremos.
(Eq. 3.9)r av=
V Dmax−V Dmin
I Dmax− I Dmin
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Resistência do Diodo
Ex: Resistência dinâmica para grandes sinais
r av=
V Dmax−V Dmin
I Dmax− I Dmin
r av=
0,725V −0,650V
17mA−2mA
r av=5
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3. Modelagem do Diodo
(Circuitos Equivalentes)
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Modelagem do Diodo
● Conforme estudado até o momento, o diodo real 
apresenta uma série de imperfeições em relação ao 
diodo ideal:
● 1. Condução sob polarização reversa (ID = IS);
● 2. Queda de tensão na condução direta (~V0);
● 3. Resistência de condução direta (RD, rd ou rav);
● 4. Resistências parasitas (rb);
● 5. Capacitâncias de difusão (CD) e depleção (CT);
● 6. Existência de uma região de ruptura;
● 7. Curto momentâneo sob inversão súbita da polarização;
● 8. Dependência térmica dos parâmetros de operação;
● 9. Limitações de tensão e corrente de trabalho.
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Modelagem do Diodo
Modelo Geral
● Para facilitar o projeto e a análise de circuitos 
envolvendo diodos, é conveniente representa-lo em 
termos de um circuito equivalente.
● Assumindo que o diodo opere fora da ruptura e dentro 
dos limites de tensão e corrente, é possível definir um 
modelo considerando as 5 primeiras “não-idealidades”:
Rm
IS
V0CD
CT
rb KA
Diodos ideais
sob polarização
direta
sob polarização
reversa
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Modelagem do Diodo
Modelo Para Baixas Frequências
● Simplificação do modelo geral considerando:
● frequência do sinal baixa → CD e CT desprezíveis;
● corrente na polarização reversa desprezível. 
● Onde Rm é igual a:
● RD para operação estática;
● rd para operação com pequenos sinais;
● rav para operação com grandes sinais;
Rm + rb
V0
KA
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Modelagem do Diodo
Modelo Para Médias Frequências
● Simplificação do modelo geral considerando:
● frequência do sinal elevada → CD e CT não desprezíveis;
● condução do diodo não desprezível frente à condução 
devido à CD e CT;
● corrente na polarização reversa desprezível. 
● Onde Rm é igual a rd ou rav, dependendo da amplitude do 
sinal aplicado.
Rm
V0 CT + CD
rb KA
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Modelagem do Diodo
Modelo Para Altas Frequências
● Simplificação do modelo geral considerando:
● frequência do sinal suficientemente alta para tornar o 
efeito de CD e CT dominantes frente à resposta do diodo.
● Onde Rm é igual a rd ou rav, dependendo da amplitude do 
sinal aplicado.
Rm
CT + CD
rb K/AA/K
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Circuitos Equivalentes do Diodo
Modelo Simplificado Para Baixas Frequências
● Simplificação do modelo para baixas frequências 
desprezando as resistências de polarização e parasitas.
● Neste modelo o diodo real é visto apenas como um 
diodo ideal que conduz a partir de V0 volts.
● Apesar da aproximação grosseira este modelo é 
suficiente para grande parte das aplicações em BF.
V0
KA
V0
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4. Tipos Especiais de Diodos
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Tipos Especiais de Diodos
● Alguns tipos especiais de diodos:
● Diodo Zener
● Diodo Schottky
● Varactor (Varicap)
● Diodo Tunel (Esaki)
● Diodo PIN
● Diodo de Corrente Constante
● Fotodiodo
● LED
● OLED
● Diodo Laser
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Tipos Especiais de Diodos
Diodo Zener
● São diodos projetados para operar na região de ruptura.
● Obtidos pela forte dopagem da junção pn.
● Principais características em relação a um diodo comum:
●  Tensão Zener precisamente determinada.
●  Resistência na ruptura extremamente baixa.
● Geralmente especificados por sua tensão Zener e 
potência máxima de trabalho.
KA KA
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Tipos Especiais de Diodos
Alguns Valores Comerciais de Diodos Zener
0,5W
2,7V 3,0V 3,3V 3,6V 3,9V 4,3V 4,7V
5,1V 5,6V 6,2V 6,8V 7,5V 8,2V 9,1V
10V 11V 12V 13V 15V 16V 18V
20V 24V 27V 30V
1,3W
4,7V 5,1V 5,6V 6,2V 6,8V 7,5V 8,2V
9,1V 10V 11V 12V 13V 15V 16V
18V 20V 22V 24V 27V 30V 33V
36V 39V 43V 47V 51V 56V 62V
68V 75V 100V 200V 
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Tipos Especiais de Diodos
Principais Aplicações
● Reguladores de tensão (para pequenas cargas);
● Protetores contra sobretensão;
● Limitadores de tensão;
● Circuitos geradores de tensão de referência.
IS
RS
VE RL
VS
IZ IL
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Tipos Especiais de Diodos
● Para que o zener opere corretamente (na região de 
ruptura) sua corrente reversa deve ser mantida acima de 
um valor mínimo (IZK ou IZmin) e abaixo do valor máximo 
(IZM ou IZmax):
 Onde PZM é sua máxima potência de trabalho.
● Coeficiente de Temperatura (TC): expressa a influência 
da temperatura na variação da tensão zener:
(Eq. 3.10)I ZM=
PZM
V Z
(Eq. 3.11)T C=
 V Z
V Z T 1−T 0
×100%
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Tipos Especiais de Diodos
Diodo Schottky
● São diodos formados pela junção entre uma metal e um 
SC tipo n (ao invés de uma junção pn).
● Principais características em relação a um diodo comum:
●  Extremamente rápido (pode operar até ~300GHz)
●  Baixa queda de tensão (~0,15 a 0,45 V);
●  Valores de trr, CD e CT extremamente baixos;
●  Corrente reversa elevada e proporcional a VD.
●  Corrente máxima de trabalho limitada.
●  Baixa tensão de ruptura.
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Tipos Especiais de Diodos
Principais aplicações
● Fontes chaveadas de baixa tensão;
● Circuitos digitais de alta velocidade;
● Chaveadores de alta velocidade.
● Curva típica de um diodo Schottky:
ID
VBR VRWM
IR
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Tipos Especiais de Diodos
Diodo Varactor (Varicap)
● São diodos concebidos de modo a maximizar a 
capacitância de transição (CT);
● Quando reversamente 
polarizados, comportam-se 
como capacitores cuja 
capacitância é ajustada pela 
tensão (VD).
C
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Tipos Especiais de Diodos
● De acordo com a relação entre a capacitância máxima e 
mínima ajustável, os varicaps podem ser classificados como:
● Abruptos: Cmax/Cmin de até 4:1;
● Hiper abruptos: Cmax/Cmin de até 10:1;
● Super-hiper abruptos: Cmax/Cmin de até 20:1.
C
Cmax
Cmin
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Tipos Especiais de Diodos
Principais Aplicações
● Sintonizadores em estado sólido de rádio e TV;
● Osciladores paramétricos;
● Amplificadores paramétricos;
● Multiplicadores de frequência;
● VCOs (Osciladores Controlados por Tensão);
● PLLs.
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Tipos Especiais de Diodos
Diodo PIN
● São diodos formados pela adição de uma região de 
silício intrínseco entre as regiões p e n (daí o nome: P-
Intrinsic-N).
● Quando polarizado diretamente comporta-se como uma 
resistência de baixo valor controlada pela corrente.
● Quando polarizado reversamente comporta-se como 
uma resistência de elevado valor.
● Principais características em relação a um diodo comum:
●  Elevada resistência reversa;
●  Elevada tensão de ruptura.
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Tipos Especiais de Diodos
● Principais aplicações:
● Comutador de RF;
● Protetor de sobretensão;
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Tipos Especiais de Diodos
Diodo Tunel (Diodo Esaki)
● São diodos que apresentam uma região de resistência 
negativa.
 IP
VVVP
IV
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Tipos Especiais de Diodos
● Principais características em relação a um diodo comum:
●  Baixo fator de ruído;
●  Ampla temperatura de trabalho;
●  Baixa sensibilidade térmica;
●  Baixa sensibilidade a radiação;
●  Capaz de operar em altas frequências (~5 Ghz);
●  Elevada corrente na polarização reversa;
●  Tensão de ruptura extremamente baixa (~200 mV).
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Tipos Especiais de Diodos
Principais Aplicações
● Osciladores de alta frequência;
● Dispositivos de uso militar;
● Amplificadores de UHF;
● Comutadores de RF;
● Suas principais especificações 
são as que definem a região de 
resistência negativa, isto é:
● Tensão e corrente de pico (VP e IP).
● Tensão e corrente de vale (VV e IV).
 IP
VVVP
IV
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Tipos Especiais de Diodos
Diodo de Corrente Constante
● São diodos concebidos para apresentar uma região de 
operação onde a corrente se mantém praticamente 
constante.
● Se o circuito “tenta” 
aumentar a corrente 
através dele, esse diodo 
responde com um 
aumento na queda de 
tensão, mantendo o valor 
da corrente.
 
IP
VP
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Tipos Especiais de Diodos
Principais Aplicações
● Limitadores de corrente em diodos laser;
● Circuitos de recarga de pequenas baterias (onde a 
corrente constante torna o tempo de recarga mais 
previsível).
 
IP
VP
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Tipos Especiais de Diodos
Diodo Emissor de Luz (LED)
● São diodos capazes de emitir
luz sob polarização direta.
● A cor da luz emitida depende
do tipo de SC e dos dopantes
empregados na sua fabricação.
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Tipos Especiais de Diodos
● Sua tensão de condução direta (VD) é sempre superior a de 
um diodo de Si comum (0.7V) e depende da cor da luz 
emitida, com pequenas variações entre cada fabricante.
● Apresentam baixa tolerância à tensão reversa (BRV), 
quando comparados a diodos comuns.
Luz Emitida λ (nm) VD (V) ID (mA) IR (μA) BRV (V) Composição
Azul 465 à 470 3,4 20 2,0 5,0 InGaN, GaAsP/Ga, ZnSe
Verde 525 à 568 3,3 20 2,0 5,0 GaP, GaN, InGaN, AlGaP
Vermelha 600 à 640 2,1 20 100 4,0 AlGaInP, GaAsP/Ga
Amarela 580 à 590 2,1 20 100 4,0 GaAsP/GaP, AlGaInP
Branca 465 à 625 3,4 20 2,0 5,0 InGaN + YAlO
*LED General Catalog 2006 - Toyoda Gosei & Through Hole LEDs Catalog 2010, Kingbright
Dados Típicos de LEDs Comerciais
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Tipos Especiais de Diodos
Principais Aplicações
● Sinalização;
● Mostradores;
● Iluminação;
● Retro-iluminação de mostradores LCD e painéis;
ID
RS
VE
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Tipos Especiais de Diodos
Fotodiodo
● São diodos sensíveis à luz.
● Podem ser obtidos a partir de uma junção pn ou PIN, 
cuja região p é exposta à incidência luminosa.
● Possuem basicamente dois modos de operação:
● Modo Fotovoltaico: neste modo o fotodiodo não é 
polarizado, gerando uma tensão entre seus terminais 
proporcional a intensidade luminosa incidente.
● Modo Fotocondutivo: neste modo o fotodiodo é 
reversamente polarizado, sendo a corrente reversa 
proporcional a incidência luminosa.
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Tipos Especiais de Diodos
● Principais aplicações:
● Geração de energia solar (fotodiodos de grande área);
● Dispositivos de comunicação óptica;
● Medidores de intensidade de luz;
● Sensores de obstáculos;
● Detectores de luz;
● Detectores de fumaça;
● Leitores de CD/DVD;
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Tipos Especiais de Diodos
● Alguns fotodiodos comerciais
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Tipos Especiais de Diodos
OLED (Organic LED)
● São LEDs construídos a partir
compostos orgânicos.
● A cor da luz emitida depende
basicamente do composto
orgânico utilizado.
● Bloqueia a passagem da luz
quando reversamente polarizado.
● Altamente eficientes;
● Flexíveis;
● Baixo custo de fabricação;
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Tipos Especiais de Diodos
Diodo Laser
● São LEDs capazes de emitir luz
de forma coerente e polarizada.
● Diodos de corrente constante
são muitas vezes associados
em série com eles, de modo a
protegê-los e a estabilizar a
intensidade da luz emitida (que
é proporcional à corrente ID).
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Tipos Especiais de Diodos
Principais Aplicações
● Leitores ópticos de CDs, DVDs, Blue-Ray;
● Comunicação por fibra óptica;
● Impressoras;
● Scanners;
● Apontadores laser;
● Instrumentos de medição;
● Leitores de código de barras;
● Sensores de obstáculo;
● Instrumentos médico/cirúrgicos;
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5. Aplicações
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Aplicações
Retificadores
● Uma das aplicações mais importantes dos diodos é na 
construção de circuitos retificadores.
● Os retificadores constituem um dos quatro blocos 
elementares de uma fonte de tensão CC.
● São responsáveis por retificar a tensão de entrada AC 
em uma tensão de saída CC. 
Retificador Filtro Reguladorde Tensão Carga
Transformador
Rede 
Elétrica
220V rms
60 Hz
Fonte de Alimentação CC
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Aplicações
● Existem 3 tipos básicos de retificadores:
● Retificador de meia onda;
● Retificador de onda completa;
● Retificador de onda completa em ponte.
● A análise e projeto de cada retificador requer ainda o 
conhecimento de alguns conceitos básicos que serão 
abordados inicialmente, são eles:
● Valor Médio de um Sinal Periódico
● Valor Eficaz de um Sinal Periódico
● PIV 
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Aplicações
Valor Médio de um Sinal Periódico
● É um valor constante que num dado intervalo de tempo 
T corresponde ao valor médio do sinal no mesmo 
intervalo de tempo.
● Graficamente, corresponde a área média do sinal em 
função do tempo, sendo a área da curva acima de zero 
considerada positiva ou negativa, caso contrário.
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Aplicações
● Matematicamente, o valor médio de um sinal f(t) no 
intervalo de t = t0 a t = t1 é dado por:
● Ex: Determinar o valor médio da tensão
v(t) = |vmsen(ωt)|
(Eq. 3.12)F CC=
1
T ∫t0
t1
f t dt
Vcc= 1
∫0

∣vm sen  t ∣dt
Vcc=
2 vm

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Aplicações
Valor Eficaz de um Sinal Periódico
● Admita que um sinal variável de
corrente percorra um resistor.
● Ainda que, num intervalo T, o
valor médio desse sinal seja nulo,
ele provocará uma dissipação de
potência não nula no resistor.
● Admita agora que o mesmo resistor seja submetido a 
uma corrente contínua capaz de dissipar a mesma 
potência no mesmo intervalo de tempo.
● A esse valor de corrente contínua denominamos 
corrente eficaz ou corrente RMS.
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Aplicações
● Valor Eficaz de um Sinal Periódico: é um valor 
constante de tensão, corrente ou potência que num dado 
intervalo de tempo T causa a mesma dissipação de 
potência numa carga referencial que o sinal em questão, 
no mesmo intervalo de tempo.
● Também denominado Valor RMS (Root Mean Square – 
Raiz Média Quadrática).
(Eq. 3.13)F RMS= 1T ∫t0t1 f t 2 dt
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Aplicações
● Ex: Determinar o valor médio da tensão
v(t) = vmsen(ωt)
I RMS= 1∫0 [vm sen t ]2 dt
I RMS=
im
2
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Aplicações
Tensão de Pico Inversa (PIV)
● Nos circuitos retificadores os diodos operam continua-
mente sob condições de inversão de polarização.
● Nos intervalos de polarização direta o principal 
parâmetro é a corrente máxima sobre o diodo.
● Nos intervalos de polarização reversa o principal 
parâmetro é a tensão de pico inversa (PIV - Peak 
Inverse Voltage), isto é a tensão reversa máxima que o 
circuito aplica sob o diodo.
● O diodo a ser adotado deve ser capaz de suportar tais 
condições com alguma margem de segurança.
● Recomenda-se a adoção de diodos com características 
ao menos 50% maiores do que as da aplicação.
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Aplicações
Retificador de Meia Onda
● Sob entrada senoidal temos: 
(Eq. 3.14)V cc=0,318V m−V 0
(Eq. 3.16)PIV =V m
(Eq. 3.15)V ef=V m−V 0/22
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Aplicações
● Resposta de um retificador de meia onda.
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Aplicações
Retificador de Onda Completa
● Sob entrada senoidal temos:
(Eq. 3.17)V cc=0,636 V m−V 0
(Eq. 3.19)PIV =2 V m
Vm - V0
vs
(Eq. 3.18)V ef=V m−V 0/2
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Aplicações
Retificador em Ponte
● Sob entrada senoidal temos: 
(Eq. 3.20)V cc=0,636 V m−2V0
Vm - 2V0
vs
(Eq. 3.22)PIV =V i
(Eq. 3.21)V ef=V m−2V0/2
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Aplicações
Fator de Ripple
● É o fator percentual do valor eficaz do ripple de um sinal 
presente no valor médio (ou DC) deste mesmo sinal.
(Eq. 3.23)=
F RMS
FCC
⋅100
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Aplicações
Regulador de Tensão à Diodo Zener
● Uma possível implementação do regulador de tensão 
de uma fonte CC é através de um diodo zener.
● Ex: Deseja-se obter uma fonte de tensão estabilizada (Vs) 
em 18V a partir de uma fonte de entrada (VE) de 24V com 
ripple de 4V, capaz de alimentar cargas (RL) de 50Ω a 
10kΩ. Especifique o resistor série (RS) a ser empregado. 
IS
RS
VE RL
VS
IZ IL
Dados do Zener
VZ = 18 V
IZK = 20 mA
IZM = 1,0 A
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Aplicações
Passos da solução:
●1°: Determinar RSMAX nas condições de carga máxima 
sob tensão mínima de entrada;
● 2°: Determinar RSmin nas condições de carga mínima sob 
tensão máxima de entrada;
● 3°: Arbitrar a resistência de RS de modo a satisfazer 
mutuamente RSMAX e Rsmin;
● 4°: Com base no valor de RS adotado, determinar a 
potência máxima dissipada nele (quando VE = VEMAX);
● 5°: Arbitrar a potência do resistor RS de modo a 
satisfazer PRSMAX;
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Aplicações
Porta AND
Resistor de pull-up
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Aplicações
Porta OR
Resistor de pull-down
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Aplicações
Dobrador de Tensão de Onda Completa
● Produz na saída uma tensão DC duas vezes maior que 
a tensão de pico da fonte AC de entrada.
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Aplicações
Dobrador de Tensão (Meia Onda)
● Produz na saída uma tensão DC duas vezes maior que 
a tensão de pico da fonte AC de entrada.
Vm-V0
2(Vm-V0)
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Aplicações
● Simulação via MultiSim usando análise de transiente de 
t=0 a t=150ms.
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Aplicações
Multiplicador de Tensão por “N”
● Pela repetição da “célula” elementar (diodo-capacitor) do 
dobrador de tensão é possível obter um multiplicador da 
tensão de entrada por “N”.
Triplicador 3(Vm-V0)
Dobrador 2(Vm-V0)
Quadruplicador 4(Vm-V0)
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Aplicações
Ceifadores em Série
● São circuitos capazes de ceifar parte do sinal de entrada 
mantendo o restante do sinal inalterado.
(Eq. 3.23)
se vEV V 0 ⇒ vS=0
se vEV V 0 ⇒ vS=vE−VV 0
v S :
vSvE
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Aplicações
Ceifadores em Paralelo
● São ceifadores onde o diodo encontra-se em paralelo 
com a saída.
(Eq. 3.24)
se vEV −V 0 ⇒ vS=V −V 0
se vEV −V 0 ⇒ vS=vE
v S :
vS
V
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Aplicações
● Ex: Ceifador paralelo para V=4,7 V.
vS
V
vE
vS
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Aplicações
● Ceifadores em série (simples e polarizados)
POSITIVO NEGATIVO
Ceifadores em Série Simples (diodos ideais)
Ceifadores em Série Polarizados (diodos ideais)
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Aplicações
● Ceifadores em paralelo (simples e polarizados)
Ceifadores em Paralelo Simples (diodos ideais)
Ceifadores em Paralelo Polarizados (diodos ideais)
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Aplicações
Grampeador
● É um circuito capaz de deslocar a tensão de entrada em 
torno de uma tensão desejada.
● Deve-se notar que a excursão do sinal de saída mantem-se 
igual a do sinal de entrada.
● A polaridade do diodo determina se o sinal será “grampeado” 
positivamente ou negativamente.
vSvE
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Aplicações
● Ex.: Grampeador com
V=5V, R=100kΩ, C=1µF.
● Sinal de entrada: onda
quadrada de +10 a -20V,
f=1kHz.
vSvE
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Aplicações
Determinação do Capacitor 
● Assumindo que R seja a resistência da carga alimentada 
pelo grampeador, deve-se escolher o valor de C elevado 
o suficiente de modo que ele não descarregue 
significativamente durante o intervalo em que o diodo 
não estiver conduzindo.
● É razoável assumir que o capacitor descarrega 
totalmente segundo a equação:
● Onde τ é a constante de tempo do circuito (em 
segundos), dada por: 
(Eq. 3.25)T DESCARGA=5
(Eq. 3.26)=RC
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Aplicações
 logo:
● Para minimizar a variação indesejável a tensão de saída, 
é recomendável arbitrar o valor do capacitor C de tal 
maneira que seu tempo de descarga seja, ao menos, 10 
vezes superior ao período do sinal de entrada, ou seja:
● Onde T e f são o período e a frequência do sinal de 
entrada, respectivamente.
(Eq. 3.28)C≥
T
50 R
C≥ 1
50 Rf
ou
(Eq. 3.27)T DESCARGA=5 RC
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Aplicações
● Circuitos grampeadores (diodos ideais).
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Aplicações
● Ex.: Grampeador com uma entrada senoidal 
(diodo ideal).
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Bibliografia
● Adel S. Sedra, Kenneth C. Smith, 
“Microeletrônica”, 4ª Edição, Makron Books, 
1999.
● Behzad Razavi, “Fundamentos de 
Microeletrônica”, 1º Edição, LTC, 2010.
● Robert L. Boylestad, Louis Nashelsky, 
“Dispositivos Eletrônicos e Teoria de 
Circuitos”, 8º Edição, Prentice Hall, 2004.
● David Comer, Donald Comer, “Fundamentos de 
Projeto de Circuitos Eletrônicos”, LTC, 2005.
● Jimmie J. Cathey, “Dispositivos e Circuitos 
Eletrônicos”, 2ª Ed., Coleção Schaum, 
Bookman, 2003.
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