Especificações e Características de Diodos

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Aula 4
Diodos especiais e análise 
por reta de carga
ECAE03
Eletrônica Analógica I
Professor Luciano Bertini
Sala I.1.2.37
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Especificações de diodos
● Os principais dados de especificação técnica dos diodos são:
1. A tensão direta VF (em corrente e temperatura específicas);
2. A corrente direta máxima IF (a uma temperatura específica);
3. A corrente de saturação reversa IR (a uma tensão e temperatura específicas);
4. A tensão reversa máxima (PIV) ou VBR, em que BR vem do termo breakdown;
5. O valor máximo de dissipação de potência a uma temperatura específica.
6. Níveis de capacitância.
7. Tempo de recuperação reversa tRR.
8. Faixa de temperatura de operação. 
● Entre outras: faixa de frequência, nível de ruído, tempo de chaveamento, 
níveis de resistência térmica e valores de pico repetitivos.
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Capacitância de transição (CT) e difusão (CD)
● É importante observar que:
● Qualquer componente, até mesmo um resistor, à medida que nos 
aproximamos das altas frequências, efeitos parasitas capacitivos e 
indutivos começam a aparecer e afetarão o valor da impedância total 
do elemento.
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Capacitância de transição (CT) e difusão (CD)
● Para o diodo, são os valores de capacitância parasita que exercem o 
maior efeito;
● Em baixas frequências e valores relativamente baixos de capacitância, 
a reatância de um capacitor é tão elevada que pode ser considerada 
infinita;
● A reatância capacitiva �� é dada por:
�� =
1
2���
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Capacitância de transição (CT) e difusão (CD)
● Na polarização reversa, temos a capacitância de transição (CT);
● Na polarização direta, temos a capacitância de difusão (CD);
● A capacitância de CT também está presente na polarização direta, 
porém de forma desprezível.
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Capacitância de transição (CT) e difusão (CD)
● Capacitância de transição (CT):
● Capacitância de difusão (CD):
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Capacitância de transição (CT) e difusão (CD)
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Tempo de Recuperção Reversa
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Exemplo de datasheet
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Exemplo de datasheet
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Alguns tipos de diodos
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O Diodo Zener
● No diodo zener, a curva característica cai de forma quase vertical em 
um potencial de polarização reversa denotado por VZ.
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Características de um diodo zener
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Coeficiente de temperatura (TC) 
● O coeficiente de temperatura pode ser utilizado para encontrar a 
alteração no potencial Zener devido a uma mudança de temperatura por 
meio da seguinte equação:
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Exemplo:
● Um diodo zener de VZ=10V (para 25oC) com coeficiente de temperatura 
típico de +0,072 (%/oC) é submetido a uma temperatura de 100 oC. 
Analise a variação na tensão de zener sofrida.
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Diodos Emissores de Luz (LED)
● Em todas as junções p-n semicondutoras, uma parte dessa energia 
será liberada na forma de calor e outra parte, na forma de fótons; 
● Em diodos de Si e Ge, a maior porcentagem de energia convertida 
durante a recombinação na junção é dissipada na forma de calor no 
interior da estrutura, e a luz emitida é insignificante.
● Por essa razão, o silício e o germânio não são utilizados na construção 
de dispositivos de LED;
● Por outro lado, diodos de GaAs emitem luz (invisível) na zona de 
infravermelho durante o processo de recombinação na junção p-n
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Emissão de luz no LED
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Coloração x tensão do LED
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Encapsulamentos típicos do LED
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Detalhes do “domo” do LED
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Símbolo do LED
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Vi
Rs
Circuito para acionar um LED
VD
VI
I
Condições:
VI > VD;
IMIN £ I £ IMAX.
�� − �� = ��. �
�� =
�� − ��
�
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Proteção contra tensão reversa (diodo série)
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Proteção contra tensão reversa (diodo paralelo)
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Proteção contra tensão reversa (diodo paralelo com 
fusível)
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Displays de sete segmentos
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Diodo Schottky
● As principais características do diodo 
schottky são uma menor tensão VZ e 
menor tempo de comutação.
● Sua construção utiliza uma junção 
metal-semicondutor;
● O suporte é feito de diferentes tipos 
de metal, como molibdênio, platina, 
cromo ou tungstênio; 
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Diodo Schottky
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Diodos varactor (varicap)
● Os diodos varactor, também 
chamados de varicap, CVT 
(capacitância variável com a tensão), 
ou de sintonia, são semicondutores 
dependentes da tensão, que se 
comportam como capacitores 
variáveis.
● Seu modo de operação depende da 
capacitância na junção p-n quando o 
elemento está reversamente 
polarizado. 
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Análise por reta de carga
● Na análise por reta de carga, a curva característica do diodo é 
colocada sobre o mesmo conjunto de eixos de uma linha reta definida 
pelos parâmetros do circuito. 
● A linha reta é denominada reta de carga porque a interseção no eixo 
vertical é definida pela carga aplicada R. 
● A interseção das duas curvas vai definir a solução para o circuito e 
determinar seus valores de corrente e tensão.
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Análise por reta de carga
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Análise por reta de carga
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Exercícios
1. Utilizando a curva característica dada, determine ID, VD e VR para o 
circuito abaixo. Repita utilizando os modelos aproximado e ideal do
diodo e compare os resultados.
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Exercícios
2. Utilizando a curva característica dada, determine ID e VD para o circuito 
abaixo. Repita para R = 0,47 kΩ e para R = 0,68 kΩ. O valor de VD é 
relativamente próximo a 0,7 V em cada caso? Compare os valores 
resultantes de ID.
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Exercícios
3. Para o mesmo circuito da Questão 2, determine o valor de R que resulta 
em uma corrente no diodo de 10 mA, com E = 7 V.
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Curva característica dada