Diodos - Modelo e Operação

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Prof. Alceu André Badin
Diodos – Modelo de pequenos 
sinais, LED e Zener
Objetivos da aula
• Estudar o modelo de pequenos sinais – e 
simulação
• Análise de operação dos diodos zener. 
• Estudar LED.
Prof. Alceu A. Badin UTFPR/DAELT
Característica IFxVF
VF<0V
Modelos: R=Ω R=0Ω
VF>0V
ConduçãoBloqueio
-
C
F
vF+
A
iDiodo Ideal
iF
vF
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Característica IFxVF
VF<V(TO)
Modelos: R=Ω
VF>V(TO)
ConduçãoBloqueio
V(TO)
Não idealidade: Barreira de potencial da junção PN
Diodo não ideal - simplificado
iF
vF
V(TO)
Prof. Alceu A. Badin UTFPR/DAELT
Característica IFxVF
VF<V(TO)
Modelos: R=Ω
VF>V(TO)
ConduçãoBloqueio
V(TO)
Não idealidades: Barreira de potencial e resistência série rT
Diodo não ideal - simplificado
iF
vFV(TO)
1/rT
rT
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Curva real x Modelo equivalente
Modelo
Modelo
V(TO)rT
Real
Resistência CC (estática)
• Para um tensão CC específica
aplicada (VD), o diodo tem uma
corrente específica (ID) e uma
resistência específica (RD).
D
D
D I
VR 
Resistência CA (dinâmica)
• A resistência depende da quantidade de corrente (ID) no diodo.
• A tensão ao longo do diodo é razoavelmente constante (26 mV para
25C).
•rB varia de típico 0,1  para dispositivos de alta potência a 2  para
baixa potência, diodos de uso geral. Em alguns casos o rB pode ser
ignorado.
B
D
d r
I
mV26 r 
• Na região de polarização direta:
Resistência CA (dinâmica)
 rd
• Em região de polarização reversa:
• A resistência é efetivamente infinita. O diodo se comporta como um aberto.
Resistência CA média
• A resistência CA pode ser
calculada utilizando-se a corrente
e a tensão marca dois pontos na
curva característica do diodo.
pt. to pt. 
ΔI
ΔV r
d
d
av 
Resumo das estimativas
• A resistência CA pode ser
calculada utilizando-se a corrente
e a tensão marca dois pontos na
curva característica do diodo.
pt. to pt. 
ΔI
ΔV r
d
d
av 
Prof. Alceu A. Badin UTFPR/DAELT
Modelo exponencial da corrente
Modelo de pequenos sinais
Diodos zener
Região Zener
Diodo Zener
• Um diodo Zener é aquele desenvolvido para
operar de modo seguro em sua região Zener, ou
seja, polarizado em uma tensão Zener (VZ).
• Faixas comuns de tensão de um diodo Zener
ficam entre 1.8 V e 200 V
Modelo da região zenner
Diodo emissor de luz (LED)
Diodo emissor de luz (LED)
* Dados de 2022
• Referências
https://www.dial.de/en-GB/projects/efficiency-of-leds-the-highest-luminous-
efficacy-of-a-white-led
BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis. Dispositivos eletrônicos e teoria de
circuitos. 11. ed. São Paulo, SP: Pearson Education do Brasil, c2013. xii, 766 p. 
ISBN 9788564574212
SEDRA, Adel S.; SMITH, Kenneth C.. Microeletrônica. [Microeletronic circuits, 5th 
ed. (Inglês)]. Tradução e revisão técnica de vários tradutores. 5 ed