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Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia Departamento de Processamento de Energia Elétrica Prof. Renan Duarte DPEE1039 – Eletrônica para Automação “A” Lista de Exercícios 2 – Circuitos com diodos Exercícios adaptados do Capítulo 2 do livro: BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. 11ª ed. Pearson, 2013. Análise por reta de carga 1. (Ex 1) Considere o seguinte esquemático e a curva característica do diodo: a. Determine 𝐼𝐷, 𝑉𝐷 e 𝑉𝑅 para o circuito. b. Repita o item (a) utilizando o modelo aproximado do diodo e compare os resultados. c. Repita o item (a) utilizando o modelo ideal do diodo e compare os resultados. 2. (Ex 3) Determine o valor de R para o circuito da questão (1) que resulta em uma corrente no diodo de 10mA com 𝐸 = 7V. Utilize a mesma curva característica da questão (1). Configurações série e paralela de diodos 3. (Ex 5) Determine a corrente I para cada uma das configurações abaixo utilizando o modelo equivalente aproximado do diodo. 4. (Ex 11) Determine 𝑉𝑜 e 𝐼 para os circuitos abaixo: Retificadores de meia onda 5. (Ex 22) Considerando um diodo ideal, esboce 𝑣𝑖, 𝑣𝑑 e 𝑖𝑑 para o retificador de meia-onda da figura abaixo. A entrada é uma forma de onda senoidal com frequência de 60 Hz. Determine o valor de pico da entrada, os valores máximo e mínimo da tensão sobre o diodo e o valor máximo da corrente pelo diodo. 𝑉𝐶𝐶 é dado em termos de valor médio. 6. (Ex 23) Repita o problema (5) com um diodo de silício (𝑉𝐾 = 0,7V). 7. (Ex 26) Para o circuito abaixo, esboce 𝑣𝑜 e 𝑖𝑅. 8. (Ex 27) Considere o circuito abaixo: a. Dado 𝑃𝑚á𝑥 = 14mW para cada diodo (instantâneo), determine a corrente máxima nominal de cada diodo (utilizando o modelo equivalente aproximado). b. Determine 𝐼𝑚á𝑥 para os diodos em paralelo. c. Determine a corrente através de cada diodo para 𝑉𝑖𝑚á𝑥 utilizando os resultados do item (b). d. Se apenas um diodo estivesse presente, qual seria o resultado esperado? Retificadores de onda completa 9. (Ex 28) Um retificador em ponte de onda completa com uma entrada senoidal de 120Vrms possui um resistor de carga de 1kΩ. a. Se forem empregados diodos de silício, qual será a tensão CC disponível na carga? b. Determine a especificação da TPI necessária para cada diodo. c. Encontre a corrente máxima através de cada diodo durante a condução. d. Qual é a potência nominal exigida para cada diodo (considere a corrente de pico)? 10. (Ex 30) Esboce 𝑣𝑜 para o circuito abaixo e determine a tensão CC disponível Circuitos ceifadores 11. (Ex 32) Determine 𝑣𝑜 de cada circuito abaixo para o sinal de entrada mostrado 12. (Ex 34) Determine 𝑣𝑜 de cada circuito abaixo para o sinal de entrada mostrado 13. (Ex 36) Esboce 𝑖𝑅 e 𝑣𝑜 do circuito para o sinal de entrada mostrado a seguir. Circuitos grampeadores 14. (Ex 37) Determine 𝑣𝑜 de cada circuito abaixo para o sinal de entrada mostrado 15. (Ex 39) Para o circuito da figura abaixo: a. Calcule 5τ b. Compare 5τ à metade do ciclo do sinal aplicado. c. Esboce a forma de onda de 𝑣𝑜 16. (Ex 40) Projete um circuito grampeador para realizar a função indicada na figura abaixo: Circuitos multiplicadores de tensão 17. (Ex 47) Determine a tensão disponível no dobrador de tensão da figura abaixo, se a tensão no secundário do transformador for de 120 V (rms). 18. (Ex 48) Determine a especificação da TPI exigida para os diodos do exercício (17) em termos de tensão de pico Vm no secundário. Fontes com zener 19. (Ex 42) Considere o circuito abaixo: a. Determine 𝑉𝐿, 𝐼𝐿, 𝐼𝑍 e 𝐼𝑅 para o circuito, se 𝑅𝐿 = 180 Ω. b. Repita o item (a), se 𝑅𝐿 = 470 Ω. c. Determine o valor de 𝑅𝐿 que estabelece as condições de máxima potência para o diodo Zener. d. d) Determine o valor mínimo de 𝑅𝐿 para garantir que o diodo Zener está no estado “ligado”. 20. (Ex 43) Considere a fonte com zener abaixo: a. Projete o circuito para manter 𝑉𝐿 em 12 V para uma variação na carga (𝐼𝐿) de 0 a 200 mA. Ou seja, determine 𝑅𝑆 e 𝑉𝑍. b. Determine 𝑃𝑍𝑚á𝑥 do diodo Zener do item (a)