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ELETRÔNICA ANALÓGICA 
AULA 1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Profª Viviana Raquel Zurro 
 
 
 
 
2 
CONVERSA INICIAL 
Nesta etapa conheceremos os materiais com os quais são fabricados os 
dispositivos eletrônicos, os materiais semicondutores. Falaremos acerca de 
materiais do tipo n e do tipo p e suas características elétricas. Também 
abordaremos a junção p-n e suas características retificadoras. Estudaremos o 
diodo e suas aplicações em vários dispositivos e analisaremos o seu 
comportamento em vários circuitos eletrônicos. 
TEMA 1 – SEMICONDUTORES 
1.1 Condutores, semicondutores e isolantes 
Os materiais sólidos possuem uma estrutura cristalina que permite que os 
elétrons dos átomos interajam com os átomos vizinhos. O princípio de exclusão 
de Pauli determina que dois elétrons do mesmo átomo não podem ter os quatro 
números quânticos iguais; e, logo, ao se aproximar dois ou mais átomos, os 
níveis de energia serão influenciados pelos átomos vizinhos, portanto haverá um 
grande número de níveis de energia. Isso permite que se formem bandas de 
energia cujos níveis estejam muito pertos, entre eles. Essas bandas de energia 
determinam o tipo de material, classificado em condutor, semicondutor ou 
isolante. A Figura 1 mostra as bandas de energia para esses materiais. 
Figura 1 – Estrutura das bandas de energia de condutores, semicondutores e 
isolantes 
 
 
 
3 
A banda de valência (BV) contém elétrons que estão ainda ligados ao 
núcleo, mas um pouco separados dos elétrons das camadas mais profundas. 
Esses elétrons podem ser liberados por algum tipo de estímulo (fótons de luz, 
campo elétrico ou temperatura, por exemplo). A BV não é muito afetada pelos 
átomos vizinhos. A banda proibida (BP), que aparece em isolantes e 
semicondutores, não tem níveis permitidos para elétrons. A banda de condução 
(BC) é a faixa de estados eletrônicos vazios. Qualquer elétron que atinja a 
energia suficiente para entrar na BC considera-se como elétron livre e ele 
favorece a condução de corrente elétrica. Na Figura 1 podemos ver que os 
condutores não têm BP, e a BV se sobrepõe à BC, o que permite que o condutor 
conduza corrente elétrica sempre que submetido a um campo elétrico. No caso 
do semicondutor, para haver condução de corrente elétrica, os elétrons da BV 
precisam adquirir energia suficiente (estímulos) para pular a BO, indo da BV para 
a BC. Nos isolantes, a BP é tão larga que é praticamente impossível que os 
elétrons pulem da BV para a BC, porque, para fazê-lo, precisariam de energias 
muito altas. Assim: 
• Isolantes: nesses materiais, a BP é muito larga, o que impede que os 
elétrons adquiram energia suficiente para pular da BV para a BC, 
impossibilitando a condução de corrente elétrica. 
• Condutores: nos condutores, a BV e a BC se sobrepõem; portanto, a BC 
estará sempre parcialmente preenchida, o que permite a condução de 
corrente sempre que aplicado um campo elétrico. 
• Semicondutores: nos materiais semicondutores, a BP é relativamente 
estreita (~1eV), o que permite que alguns elétrons da BV tenham energia 
suficiente para pular da BV para a BC. A Figura 2 mostra os materiais 
semicondutores mais usados na indústria eletrônica. Esses materiais são 
o silício e o germânio. 
 
 
 
 
 
 
 
4 
Figura 2 – Respectivamente, átomo de germânio e átomo de silício 
 
 
Créditos: BlueRingMedia/Shutterstock; Space Illustrations/Shutterstock. 
A energia necessária para liberar os elétrons da BV pode vir de fótons de 
luz, calor ou campo elétrico. Por exemplo, com o aumento da temperatura, os 
elétrons vibram com maior amplitude, e alguns deles podem alcançar uma 
amplitude de vibração (energia) que lhes permita passar para a BC. No caso dos 
fótons de luz, se um fóton tem energia igual ou superior à BP, ao atingir o elétron 
passa essa energia para ele, fazendo com que o elétron pule a BP, entrando na 
BC como elétron livre. 
1.2 Estrutura cristalina de um semicondutor 
1.2.1 Ligação covalente 
O germânio (Ge) é um importante material semicondutor, mas, devido a 
determinadas características suas, ele é cada vez menos usado. O silício (Si) é 
o segundo elemento mais abundante na natureza, embora não seja encontrado 
em estado puro. A Figura 3 mostra a estrutura cristalina simplificada do silício. 
Os dois materiais possuem valência 4, ou seja, 4 elétrons na sua camada de 
valência. 
 
 
 
 
 
 
 
5 
Figura 3 – Estrutura cristalina, em duas dimensões, de um cristal de silício 
 
Na estrutura da Figura 3, podemos ver que os átomos estão unidos pelas 
ligações covalentes. Nessas ligações, eles compartilham 2 elétrons. O átomo de 
silício tem 14 elétrons, mas somente 4 deles pertencem à BV (átomo 
tetravalente). O germânio também é tetravalente, mas possui 32 elétrons. Na 
estrutura da Figura 3 o cristal se comporta como isolante porque não há elétrons 
livres que favoreçam a condução de corrente. 
 
 
 
 
 
6 
Figura 4 – Estrutura cristalina, em duas dimensões, de um cristal de arsenieto 
de gálio 
 
Fonte: Boylestad; Nashelsky, 2013. 
Existem outros materiais semicondutores usados em dispositivos 
eletrônicos. A Figura 4 mostra um cristal de arsenieto de gálio (GaAs), que 
pertence ao grupo III-V, formado por gálio de valência 3 e arsênio de valência 5. 
1.2.2 Lacunas 
Quando o semicondutor está em temperatura ambiente, algumas ligações 
covalentes podem ser rompidas, liberando elétrons na BC. Isso se deve a que 
alguns elétrons de valência adquirem energia suficiente para pular a BP. Quando 
a ligação é rompida, fica um espaço no local que esse elétron ocupava. Esse 
espaço é chamado de lacuna. A lacuna (ou a falta de elétrons) é fundamental no 
processo de condução dos semicondutores, comportando-se como um portador 
 
 
7 
de carga positiva, enquanto o elétron é um portador de carga negativa. A Figura 
5 mostra um cristal semicondutor com uma ligação rompida. 
Figura 5 – Estrutura cristalina de silício com uma ligação covalente quebrada 
 
Os condutores (metais) são unipolares porque conduzem a corrente 
elétrica somente por cargas negativas. Cabe lembrar que a corrente, num 
condutor, é devida à movimentação de elétrons. Os semicondutores são 
bipolares, porque conduzem por cargas negativas (elétrons) e cargas positivas 
(lacunas). A Figura 6 mostra o mecanismo de condução de um semicondutor. 
Como a lacuna é um espaço livre, ela pode ser ocupada por um elétron de 
átomos vizinhos. 
 
 
 
 
8 
Figura 6 – Mecanismo de condução num material semicondutor 
 
Fonte: Boylestad; Nashelsky, 2013. 
Esse elétron, ao sair da sua posição original, deixa uma lacuna, que se 
movimenta em sentido oposto ao do elétron. A nova lacuna pode ser preenchida 
por outro elétron e assim por diante. 
Existem dois tipos de semicondutores, de acordo com a contaminação do 
cristal: 
1. Semicondutor intrínseco: como é puro (livre de impurezas), a quantidade 
de elétrons livres é igual à quantidade de lacunas. Os pares elétron-lacuna 
são formados por agitação térmica, mas eles desaparecem por 
recombinação, também. 
2. Semicondutor extrínseco: material contaminado por átomos de matérias 
específicas, que melhoram as suas características e que serão estudados 
a seguir. 
1.2.3 Dopagem 
A adição de determinados átomos melhora a condutividade do material 
semicondutor. Esses átomos podem ser de valência 3 ou de valência 5, mas são 
átomos específicos (não é qualquer átomo que pode ser adicionado). Assim, 
forma-se um semicondutor impuro ou extrínseco. 
1.2.3.1 Átomos doadores 
Os átomos doadores são de valência 5, ou seja, têm um elétron a mais 
que o átomo de Si (ou Ge). A Figura 7 mostra um cristal dopado com uma 
impureza pentavalente. Os átomos pentavalentes adequados para contaminar 
um semicondutor são: arsênio (As), fósforo (P) e antimônio (Sb), devido às 
características deles. As impurezas doadoras colocam níveis permitidos de 
energia dentroda BP e estão muito próximas da BC, o que facilita que os elétrons 
 
 
9 
desses níveis pulem para a BC, enquanto que aqueles que estão na BV precisam 
de energias muito maiores. 
Figura 7 – Estrutura cristalina contaminada por uma impureza pentavalente 
 
Nesse caso, o material obtido é um material do tipo n, cuja quantidade de 
elétrons é muito maior que a de lacunas. Nesse material, os elétrons são os 
portadores majoritários e as lacunas, os portadores minoritários. 
1.2.3.2 Átomos aceitadores 
Os átomos aceitadores são de valência 3, ou seja, têm um elétron a 
menos que o átomo de Si (ou Ge). A Figura 8 mostra um cristal dopado com uma 
impureza trivalente. 
 
 
 
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Figura 8 – Estrutura cristalina contaminada por uma impureza trivalente 
 
Os átomos trivalentes adequados para contaminar um semicondutor são: 
boro (B), gálio (Ga) e índio (In), devido às características deles. As impurezas 
doadoras colocam níveis permitidos de energia dentro da BP e estão muito 
próximas da BV, o que facilita que os elétrons desses níveis pulem para esses 
níveis na BP, enquanto que, para pular para a BC, precisam de energias muito 
maiores. Nesse caso, o material obtido é um material do tipo p, cuja quantidade 
de lacunas é muito maior que a de elétrons. Nesse material, as lacunas são os 
portadores majoritários e os elétrons, os portadores minoritários (Millman; 
Halkias, 1972). 
 
 
 
 
11 
TEMA 2 – A JUNÇÃO P-N 
O segredo do funcionamento de qualquer dispositivo eletrônico, desde o 
mais simples diodo até o dispositivo mais sofisticado, está na junção p-n. A 
junção p-n se forma quando o cristal semicondutor é contaminado, por um lado, 
com átomos doadores (tipo n) e pelo outro lado, por átomos aceitadores (tipo p): 
no ponto de contato entre as duas regiões é que se forma a junção p-n. Essa 
junção tem características e propriedades que são usadas por todos os 
dispositivos eletrônicos. 
2.1 A junção p-n em circuito aberto 
A junção p-n se forma durante a fabricação do dispositivo. No ponto em 
que o material do tipo n entra em contato com o material do tipo p, os elétrons 
livres que estão no ponto de contato do lado n atravessam para o lado p, 
preenchendo as lacunas do ponto de contato. Dessa forma, os átomos do lado 
p se transformam em íons negativos (que ganharam um elétron) e os do lado n, 
em íons positivos (que perderam um elétron). Na região da junção forma-se a 
chamada região de carga espacial, como pode ser visto na Figura 9 (sem campo 
elétrico externo aplicado). Essa região é chamada também de região de 
depleção (o campo elétrico sofre uma depleção, como o atesta a Figura 9) ou de 
transição. A largura da região de transição é equivalente ao comprimento de 
onda da luz visível (0,5 µm) e possui somente cargas fixas. Essa distribuição de 
cargas fixas gera um campo elétrico na junção, proporcionando um potencial 
eletrostático. A variação desse potencial na região de depleção cria uma barreira 
que impede o fluxo de elétrons. 
 
 
 
 
 
 
 
12 
Figura 9 – Junção p-n em circuito aberto, região de carga espacial e potencial de 
contato 
 
 
Fonte: elaborado com base em File, 2007. 
2.2 Diodos: a junção p-n como retificadora 
A principal característica elétrica da junção p-n é que ela permite a 
passagem de corrente somente em um sentido, bloqueando a corrente de 
sentido contrário. A Figura 10 mostra o símbolo de um diodo (junção p-n) que 
permite a passagem de corrente no sentido da flecha do símbolo (essa flecha 
indica o sentido de circulação da corrente) e bloqueia a passagem da corrente 
se ela tender a circular no sentido do traço. 
 
 
 
 
13 
Figura 10 – Diodo, tensões e correntes: polarização direta (chave fechada – 
verde) e polarização reversa (chave aberta – vermelho) 
 
A abertura ou o fechamento do diodo depende do campo elétrico aplicado, 
que impõe a circulação da corrente em um determinado sentido. Isso faz dele 
uma chave eletrônica, e esse comportamento pode ser aplicado em vários 
circuitos eletrônicos, para diferentes empregos. Além de o diodo poder ser usado 
como uma chave eletrônica, dependendo do material de sua construção, ele 
possui muitas outras aplicações, como ser emissor de luz, receptor de luz, 
capacitor variável e outras. 
2.2.1 Polarização reversa 
O circuito da Figura 11 mostra um diodo conectado a uma bateria. O lado 
negativo da bateria está conectado ao lado p do diodo (flecha do símbolo), e o 
seu terminal positivo está conectado ao lado n do diodo (traço do símbolo). 
Nessa configuração, o negativo da fonte atrairá as lacunas (+) do lado p e o 
positivo da fonte atrairá os elétrons (-) do lado n. Assim, podemos observar que 
a região de carga espacial fica mais larga, aumentando a barreira de potencial. 
Nesse caso, o diodo está aberto (chave aberta) e não há circulação de corrente, 
tratando-se de um diodo reversamente polarizado. 
 
 
 
 
 
14 
Figura 11 – Junção p-n polarizada reversamente 
 
2.2.2 Polarização direta 
O circuito da Figura 12 mostra um diodo conectado a uma bateria. O lado 
positivo da bateria está conectado ao lado p do diodo (flecha do símbolo), e o 
seu terminal negativo está conectado ao lado n do diodo (traço do símbolo). 
 
 
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Nessa configuração, o positivo da fonte empurrará as lacunas (+) (as lacunas 
serão repelidas pelo positivo da fonte) do lado p para atravessar a junção, 
entrando por difusão no lado n. O negativo da fonte empurrará os elétrons (-) (os 
elétrons serão repelidos pelo negativo da fonte) do lado n para atravessar a 
junção, entrando por difusão no lado p. Podemos observar que a região de carga 
espacial praticamente desaparece, derrubando a barreira de potencial. Nesse 
caso, o diodo está fechado (chave fechada) e há circulação de corrente, 
tratando-se de um diodo diretamente polarizado. 
Figura 12 – Junção p-n diretamente polarizada 
 
 
 
16 
2.3 Contatos ôhmicos 
Para conectar qualquer dispositivo eletrônico, são necessários contatos 
metálicos para conexão de terminais metálicos. Isso possibilita o uso dos 
dispositivos em circuitos eletrônicos. Dessa forma, nos extremos do diodo se 
formam duas junções metal-semicondutor. Nelas haverá potencial de contato, 
portanto, devem ser fabricadas de tal forma que não sejam retificantes. Esses 
contatos são chamados de contatos ôhmicos, e o potencial dessa junção metal-
semicondutor deve ser constante, independentemente do sentido e da 
magnitude da corrente. A Figura 13 mostra o diodo como dispositivo, junto com 
o seu símbolo. No dispositivo, podemos ver que o extremo correspondente ao 
cátodo (traço do símbolo) está marcado com uma linha de cor diferente. Nesse 
mesmo dispositivo, estão indicados os contatos ôhmicos (dentro do 
encapsulado plástico, em contato direto com o semicondutor). 
Figura 13 – Diodo, dispositivo e símbolo, contatos ôhmicos 
 
 
 
17 
2.4 Característica volt-ampère 
A variação da corrente, em um diodo, em função da variação de tensão 
aplicada a ele, determina a característica volt-ampère desse diodo. Na Figura 
14, o eixo horizontal corresponde à variação de tensão e o eixo vertical 
corresponde à corrente resultante. Para tensões negativas (Figura 11), a 
corrente é quase zero (desprezível, chamada corrente de fuga) até uma tensão 
chamada de tensão de ruptura. Essa tensão de ruptura, na maioria dos diodos, 
é muito alta (exceto para o diodo Zener). Se a tensão reversa atinge o valor da 
tensão de ruptura, o diodo rompe por avalanche (ele queima – exceto o diodo 
Zener). 
Figura 14 – Curva característica volt-ampère de um diodo real 
 
Fonte: elaborado com base em Mitchel, 2011. 
A folha de dados do diodo especifica o valor da tensão de ruptura. Para 
tensões positivas (Figura 12), teoricamente o diodo seria uma chave fechada. 
Mas, na Figura 14, podemos observar que isso só acontece a partir de um 
determinado valor de tensão. Devido a que o diodoé um dispositivo real e devido 
às características da junção, a tensão positiva deverá ser maior do que 𝑉𝑉𝛾𝛾 = 0,5 𝑉𝑉 
para um diodo de silício. 𝑉𝑉𝛾𝛾 é a tensão de limiar de condução e é característica 
de cada material semicondutor usado para fabricar a junção. Podemos observar 
que a corrente sobe com inclinação grande para tensões maiores que 𝑉𝑉𝛾𝛾, mas 
 
 
18 
não sobe verticalmente, como seria desejável. Isso é devido a uma pequena 
resistência do material (na faixa de 1 Ω a 15 Ω), e a tensão se estabiliza em 𝑉𝑉 ≅
0,7 𝑉𝑉, para um diodo de silício. 
É muito comum usarmos modelos, quando trabalhamos com circuitos 
eletrônicos. Esses modelos facilitam o projeto dos circuitos, e os erros 
introduzidos por eles são desprezíveis, se consideramos certas condições. As 
aproximações utilizadas para desenvolver circuitos com diodos são: 
• Primeira aproximação 
• Segunda aproximação 
• Terceira aproximação 
2.4.1 Primeira aproximação (diodo ideal) 
Esse modelo pode ser usado quando trabalhamos com circuitos com 
tensões externas muito maiores do que 0,7 V e resistências acima de 100 Ω. O 
modelo de diodo ideal apresenta erros de cálculo muito grandes se trabalharmos 
com tensões inferiores a 20 V, aproximadamente, e/ou com resistências do 
circuito de valor inferior a 100 Ω. A primeira aproximação está representada na 
Figura 15. 
Figura 15 – Curva e circuitos equivalentes para a primeira aproximação (diodo 
ideal) 
 
Esse modelo não pode ser usado em circuitos eletrônicos porque, mesmo 
trabalhando com resistores cujo valor é superior a 100 Ω, os sinais processados 
têm amplitude entre µV e uns poucos volts. 
 
 
 
 
19 
2.4.2 Segunda aproximação 
Esse modelo pode ser usado quando trabalhamos com circuitos com 
tensões externas de qualquer valor e resistências acima de 100 Ω. O modelo de 
segunda aproximação apresenta erros de cálculo se trabalharmos com 
resistências do circuito de valor inferior a 100 Ω. A segunda aproximação está 
representada na Figura 16. 
Figura 16 – Curva e circuitos equivalentes para a segunda aproximação 
 
Esse modelo é o mais adequado para ser usado em circuitos eletrônicos, 
porque os sinais processados têm amplitude entre µV e uns poucos volts e 
qualquer erro é sanado considerando a barreira de potencial (potencial de 
contato) do diodo de 0,7 V, sempre que trabalhemos com resistores cujo valor é 
superior à 100 Ω. 
2.4.3 Terceira aproximação 
A terceira aproximação está representada na Figura 17. Esse modelo, 
além do potencial de contato da junção, considera a resistência do corpo do 
diodo. 
Figura 17 – Curva e circuitos equivalentes para a terceira aproximação 
 
 
 
20 
Esse modelo da terceira aproximação pode ser usado em qualquer tipo 
de circuito, mas, se estivermos usando resistores externos com valores na faixa 
dos kΩ (o que é muito comum em circuitos eletrônicos), a resistência do corpo 
do diodo pode ser desprezada perante os valores de resistência dos resistores 
do circuito. Portanto, para circuitos eletrônicos, a melhor opção é a segunda 
aproximação. 
2.5 Tipos de diodos 
Nesta seção serão apresentados diferentes tipos de diodos, para 
diferentes aplicações. Na Figura 18, podemos ver alguns desses diodos. 
Figura 18 – Tipos de diodos 
 
Fonte: Oliveira, 2016. 
• Diodo genérico: é o diodo comum, usado como retificador. 
Trabalharemos com esse diodo em toda esta etapa. 
 
 
21 
• Diodo Zener: esse diodo é usado como regulador de tensão. Ele é um 
diodo comum na polarização direta, e o seu limiar de condução é um 
pouco mais alto do que o do diodo comum: 𝑽𝑽𝜸𝜸 = 𝟎𝟎,𝟔𝟔𝟔𝟔𝑽𝑽 para um diodo de 
silício. Mas, fora isso, não há muita diferença entre ele e o diodo genérico. 
Agora, na polarização reversa, ao atingir a tensão de ruptura, ele rompe 
por avalanche, mas não queima. Ele fixa um valor de tensão que é 
altamente estável e é usado como referência de tensão em circuitos 
eletrônicos. Essa tensão é chamada de tensão de Zener. 
Figura 19 – Característica volt-ampère de um diodo Zener 
 
Fonte: Boylestad; Nashelsky, 2013. 
Na Figura 19, podemos ver a característica volt-ampère de um diodo 
Zener. Na polarização reversa, é possível ver a região de Zener. A tensão de 
Zener está indicada como 𝑉𝑉𝐵𝐵𝐵𝐵, em que o sufixo BV significa tensão de ruptura 
 
 
22 
(em inglês, breakdown voltage). Essa tensão de ruptura também pode ser 
indicada como 𝑉𝑉𝑍𝑍. 
• Diodo túnel (ou Esaki): a principal característica desse diodo é que, em 
determinada regiões da característica volt-ampère, ele se comporta como 
resistência negativa, em que, diminuindo a tensão, a corrente aumenta. 
Isso acontece em tensões bem baixas, na polarização direta. Ele se 
apresenta como um diodo comum, para outras tensões e é próprio para 
circuitos de frequência muito alta (comunicações), principalmente em 
osciladores de very high frequency – muito altas frequências (VHF) e/ou 
ultra high frequency – ultra-altas frequências (UHF), muito maiores do que 
VHF. 
• Diodo Schottky: esse diodo é usado em circuitos de proteção contra 
transitórios, sistemas de pulsos e circuitos de comutação. Na polarização 
reversa, ele apresenta algumas desvantagens devido à alta corrente de 
fuga, o que impede de ele ser usado em altas temperaturas. Na 
polarização direta, a queda de tensão é muito pequena, o que o faz 
adequado a comutação ultrarrápida, característica muito desejada para 
as aplicações mencionadas. 
• Diodo emissor de luz (LED): emite luz quando diretamente polarizado, 
e a luz emitida tem uma banda espectral não monocromática 
relativamente estreita. Na junção p-n, quando diretamente polarizada, 
acontece o processo de recombinação, por meio do qual um elétron se 
recombina com uma lacuna. No momento da recombinação, o elétron que 
vinha se movimentando com uma determinada energia libera essa 
energia ao recombinar com uma lacuna. Essa energia, na maioria dos 
dispositivos eletrônicos é liberada como calor (por isso os dispositivos 
eletrônicos aquecem com o uso). No caso dos LEDs, essa energia é 
liberada na forma de luz (fótons). Alguns materiais podem emitir uma 
quantidade de fótons suficientes para emitir luz, por exemplo, o fosfeto de 
gálio (GaP) ou o arsenieto de gálio (GaAs). A cor da luz emitida depende 
do material com que o diodo foi feito. A Figura 20 mostra o processo de 
eletroluminescência que permite a emissão de luz quando o diodo está 
diretamente polarizado. 
 
 
23 
Figura 20 – Processo de eletroluminescência numa junção p-n diretamente 
polarizada 
 
Fonte: Boylestad; Nashelsky, 2013. 
Quando reversamente polarizado, o LED se comporta como um diodo 
comum. 
• Diodo de amplificação de luz por emissão estimulada de radiação 
(laser) – LD: ele é parecido com o LED, mas, como seu nome diz, é um 
amplificador de luz e pode ser muito potente. As suas aplicações são 
inúmeras, até para corte ele pode ser usado. E não é recomendável 
apontá-lo diretamente aos olhos, porque pode causar cegueira. Pode ser 
usado em comunicação por fibra ótica, gravação de compact disc – CD, 
Blu-ray, digital versatile disc – DVD, iluminação, na área médica etc. Ele 
é fabricado com materiais como pedras preciosas, gases e/ou metais e 
gera luz quando ligado a uma fonte de alimentação. 
• Diodo varicap: o diodo varicap (também chamado de varactor), na 
polarização direta, se comporta como um diodo comum. Na polarização 
reversa, a capacitância parasita da junção, devido à região de carga 
espacial, passa a ser importante. Quanto maior a tensão reversa aplicada, 
 
 
24 
maior será a largura da região de transição (carga espacial), portanto 
menor será a capacitância do dispositivo. A equação a seguir mostra o 
cálculo para um capacitor de placas paralelas: 
 𝐶𝐶 =
𝜀𝜀𝜀𝜀
𝑑𝑑
 
O valor da capacitância depende da: 
a. área enfrentada das placas (𝜀𝜀); 
b. permissividade do material dielétrico 𝜀𝜀 (tambémchamado de constante 
dielétrica); 
c. distância entre as placas (𝑑𝑑). 
A Figura 21 mostra a junção p-n reversamente polarizada e o capacitor de 
placas paralelas equivalente. Esse diodo é muito usado em circuitos seletores 
de canal para sintonia de rádio e TV. 
Figura 21 – Capacitor de placas paralelas e diodo varicap reversamente 
polarizado 
 
• Diodo Shockley: também chamado de diodo tiristor ou diodo de quatro 
camadas, é semelhante a um diodo controlado de silício (SCR), mas sem 
o terminal de porta. Ele conduz somente numa direção, sempre que a 
tensão nos terminais for maior do que um valor especificado pelo 
fabricante. 
 
 
25 
• Diodo de material p, material intrínseco e material n (PIN): é 
geralmente usado como chave, limitador ou atenuador em aplicações de 
alta frequência. 
• Fotodiodo: capta a luz e a converte em eletricidade. A geração de 
corrente acontece da seguinte maneira: quando o fóton incide na junção 
p-n inversamente polarizada, gera pares elétron-lacuna sempre que a 
energia do fóton for suficiente para que isso aconteça. Os elétrons 
liberados dessa maneira e as lacunas formadas pela liberação desses 
elétrons favorecem a circulação de corrente elétrica. As células solares 
de geração de energia são fotodiodos com grandes superfícies. 
TEMA 3 – RETIFICADORES 
Todos OS dispositivos eletrônicos, mesmo aqueles ligados na rede 
elétrica, funcionam somente alimentados por tensão contínua. Portanto, são 
necessárias fontes de corrente contínua (CC) para alimentar esses dispositivos. 
A concessionária de energia entrega, por meio da rede elétrica, corrente 
alternada (CA) senoidal. É preciso, então, transformar esse sinal alternado em 
um sinal contínuo. Para isso, uma fonte de CC deverá ser projetada, para 
transformar esse sinal alternado em uma tensão contínua. O primeiro passo para 
fazer uma fonte de CC é retificar a tensão proveniente da rede elétrica. Isso 
significa anular (meia onda) ou tornar positivo (onda completa) o semiciclo 
negativo do sinal da rede, ou seja, fazer com que a corrente circule somente em 
um sentido. Os circuitos responsáveis por essa ação são os retificadores; e os 
elementos que realizam a retificação são os diodos retificadores. 
Existem dois tipos de diodos retificadores: 
1. retificador de meia onda; 
2. retificador de onda completa. 
Para todos os circuitos a seguir, nesta etapa e em todo estudo que 
envolva sistemas de processamento de sinais, definiremos o que significa a 
curva de transferência. 
3.1 Curva de transferência 
A curva de transferência é um gráfico que relaciona o sinal de saída com 
o sinal de entrada do sistema. Ela determina o comportamento do sistema e 
 
 
26 
indica o que e como vai ser o processamento do sinal de entrada, que vai resultar 
em um determinado sinal de saída. O projetista, quando está projetando um 
sistema, na realidade está projetando a curva de transferência para que o 
sistema realize o processamento necessário para se obter uma saída específica. 
3.2 Retificador de meia onda 
A função do retificador de meia onda é cortar a parte negativa do sinal de 
entrada. No caso do sinal senoidal, ele corta o semiciclo negativo. A Figura 22 
mostra um circuito retificador de meia onda. Nela, T é o transformador abaixador 
ligado à rede elétrica (rede AC). A carga (qualquer sistema que esteja ligado ao 
retificador – equivalente Thevenin) é representada por 𝑅𝑅𝐿𝐿 (resistência de carga, 
em que o sufixo L significa load, que é carga, em inglês). 
Figura 22 – Retificador de meia onda 
 
Sendo 𝑣𝑣𝑖𝑖 a tensão do secundário do transformador, a curva de 
transferência é obtida analisando o circuito da seguinte maneira: 
• se 𝑣𝑣𝑖𝑖 ≤ 0, o diodo D1 está polarizado reverso, portanto 𝑣𝑣𝑜𝑜 = 0; 
• se 𝑣𝑣𝑖𝑖 > 0, o diodo D1 está diretamente polarizado, portanto 𝑣𝑣𝑜𝑜 ≅ 𝑣𝑣𝑖𝑖 (com 
uma pequena queda de 0,7 V devida ao diodo). 
No semiciclo negativo, o diodo está aberto, suportando toda a tensão do 
secundário do transformador. Essa tensão é chamada de tensão de pico inverso, 
e é muito importante verificar na folha de dados do dispositivo qual é a máxima 
tensão que o diodo aguenta, na polarização reversa. Se a tensão do circuito é 
maior do que a indicada pelo fabricante, o diodo romperá por avalanche, 
queimando. 
 
 
27 
A Figura 23, (a), mostra a tensão de entrada (secundário do transformador 
– essa tensão está em verde, na figura) e a tensão de saída (em azul). Podemos 
observar que, no sinal de saída, o semiciclo negativo foi cortado. A Figura 23, 
(b), mostra a curva de transferência do circuito, em que, para sinais de entrada 
de valor menor do que zero, o sinal de saída é zero; e, para sinais de entrada 
positivos, o sinal de saída é igual ao sinal de entrada. 
Figura 23 – Tensões de entrada e saída de um retificador de meia onda (a) e 
curva de transferência otimizada (b) 
 
(a) (b) 
No projeto de fontes de CC, capacitores devem ser colocados em paralelo 
com a saída do retificador e antes do circuito regulador, para reduzir a oscilação 
do sinal. A Figura 24 mostra o retificador com filtro capacitivo e os sinais de 
entrada e saída. 
Figura 24 – Retificador de meia onda com filtro capacitivo (a) e sinais de entrada 
e saída do circuito (b) 
 
 
(a) (b) 
 
 
 
 
 
 
 
 
28 
3.3 Retificador de onda completa 
A função do retificador de onda completa é deixar passar o semiciclo 
positivo do sinal de entrada e tornar positivo o semiciclo negativo. Existem dois 
tipos principais de retificadores de onda completa com diodos: 
1. Retificador de onda completa com derivação (tap) central 
2. Retificador de onda completa em ponte 
3.3.1 Retificador de onda completa com derivação central 
Esse retificador precisa de um transformador com ponto médio no 
secundário. Na Figura 25, podemos ver o circuito desse retificador, composto 
por dois diodos. A resistência 𝑅𝑅𝐿𝐿 é o equivalente Thevenin da carga conectada 
a ele. 
Figura 25 – Retificador de onda completa com derivação central 
 
A Figura 26 mostra o princípio de funcionamento desse circuito. Devido à 
polaridade da tensão, no semiciclo positivo a corrente (verde) circula 
favorecendo a polarização direta do diodo D1, fechando-o. Parte da corrente se 
desvia para o diodo D2, mas, como ela está no sentido do traço (e não da flecha) 
do diodo, o diodo abre, impedindo o passo da corrente. Dessa forma, toda a 
corrente será desviada para a carga, voltando, por meio dela, para o 
transformador. No semiciclo negativo, a corrente (verde) circula, favorecendo a 
polarização direta do diodo D2, fechando-o. Parte da corrente se desvia para o 
diodo D1, mas, como ela está no sentido do traço (e não da flecha) do diodo, o 
diodo abre, impedindo o passo da corrente. Dessa forma, toda a corrente será 
desviada para a carga, voltando, por meio dela, para o transformador. Assim 
 
 
29 
sendo, como a corrente está entrando sempre no mesmo ponto (ponto vermelho) 
da carga, a tensão de saída 𝑣𝑣𝑜𝑜 será sempre positiva. 
Figura 26 – Princípio de funcionamento do um retificador de onda completa com 
tap central, com semiciclo positivo (a) e semiciclo negativo (b) 
 
(a) (b) 
Quando qualquer um dos diodos está aberto, ele suporta a soma das 
tensões dos dois secundários do transformador; portanto, a tensão de pico 
inverso pode vir a ser muito grande. 
Sendo 𝑣𝑣𝑖𝑖 a tensão dos secundários do transformador, a curva de 
transferência é obtida analisando-se o circuito da seguinte maneira: 
• para 𝑣𝑣𝑖𝑖 ≤ 0, o diodo D1 está reversamente polarizado e o D2, diretamente 
polarizado; portanto, 𝑣𝑣𝑜𝑜 ≅ |−𝑣𝑣𝑖𝑖| (com uma pequena queda de 0,7 V, 
devido ao diodo); 
• para 𝑣𝑣𝑖𝑖 > 0, o diodo D1 está diretamente polarizado e o D2, reversamente 
polarizado; portanto, 𝑣𝑣𝑜𝑜 ≅ 𝑣𝑣𝑖𝑖 (com uma pequena queda de 0,7 V, devido 
ao diodo). 
A Figura 27, (a), apresenta as tensões de entrada e saída do circuito:a 
tensão de entrada (no secundário do transformador) do retificador, em verde, e 
a tensão de saída, em azul. A Figura 27, (b), apresenta a curva de transferência 
do retificador. 
 
 
 
 
 
 
 
30 
Figura 27 – Tensões de entrada e saída de um retificador de onda completa com 
derivação central (a) e respectiva curva de transferência (b) 
 
(a) (b) 
 
 A Figura 28 mostra o retificador com filtro capacitivo e os sinais de 
entrada e saída. 
Figura 28 – Retificador de onda completa com derivação central com filtro 
capacitivo (a) e respectivos sinais de entrada e saída do circuito (b) 
 
 
 
(a) (b) 
3.4 Retificador de onda completa em ponte 
O retificador de onda completa em ponte precisa de um transformador 
com secundário simples, o que faz dele um circuito mais barato que o retificador 
com dois diodos. Ele é composto por uma ponte de quatro diodos. O circuito 
desse retificador é apresentado na Figura 29. O seu princípio de funcionamento 
é apresentado na Figura 20. No semiciclo positivo, ilustrado pela Figura 30, (a), 
a polaridade da tensão de entrada força a circulação da corrente como indicado 
pela seta verde, fechando o diodo D4. Parte da corrente se desvia para o diodo 
D1, mas, como ela está no sentido do traço dele, o diodo abre, impedindo que a 
 
 
31 
corrente se desvie por ele. Após passar o diodo D4, parte da corrente se desvia 
rumo ao diodo D3, abrindo-o. Como a corrente sempre “escolhe” o caminho 
fechado mais fácil, ela se desviará para a carga, voltando, para o transformador, 
por meio dela e do diodo D2, diretamente polarizado. 
Figura 29 – Retificador de onda completa em ponte 
 
No semiciclo negativo da Figura 30, (b), a polaridade da tensão de entrada 
força a circulação da corrente como indicado pela seta verde, fechando o diodo 
D3. Parte da corrente se desvia para o diodo D1, mas, como ela está no sentido 
do traço dele, o diodo abre, impedindo que a corrente se desvie por ele. Após 
passar o diodo D3, parte da corrente se desvia rumo ao diodo D4, abrindo-o. 
Como a corrente sempre “escolhe” o caminho fechado mais fácil, ela se desviará 
para a carga, voltando para o transformador, por meio dela e do diodo D1, 
diretamente polarizado. Dessa forma, como a corrente está entrando sempre no 
mesmo ponto da carga (ponto vermelho), a tensão de saída 𝑣𝑣𝑜𝑜 será sempre 
positiva. 
Figura 30 – Princípio de funcionamento do um retificador de onda completa em 
ponte, com semiciclo positivo (a) e semiciclo negativo (b) 
 
(a) (b) 
 
 
32 
Quando qualquer um dos diodos está aberto, ele suporta a tensão do 
secundário do transformador; portanto, eles são bem menos exigidos (tensão de 
pico inverso) que os diodos do retificador com tap central. 
Já para obter a curva de transferência, 
• se 𝑣𝑣𝑖𝑖 ≤ 0, os diodos D1 e D3 são diretamente polarizados e D2 e D4, 
reversamente polarizados, portanto 𝑣𝑣𝑜𝑜 ≅ |−𝑣𝑣𝑖𝑖| (com uma pequena queda 
de 0,7 V, devido aos diodos); 
• se 𝑣𝑣𝑖𝑖 > 0, os diodos D2 e D4 são diretamente polarizados e D1 e D3, 
reversamente polarizados, portanto 𝑣𝑣𝑜𝑜 ≅ 𝑣𝑣𝑖𝑖 (com uma pequena queda de 
0,7 V, devido aos diodos). 
A Figura 31, (a), apresenta as tensões de entrada e saída do circuito, a 
tensão de entrada (no secundário do transformador) do retificador, em verde, e 
a sua tensão de saída, em azul. A Figura 31, (b), apresenta a curva de 
transferência do retificador. 
Figura 31 – Tensões de entrada e saída de um retificador de onda completa em 
ponte (a), com respectiva curva de transferência otimizada (b) 
 
(a) (b) 
A Figura 32 mostra o retificador com filtro capacitivo e os sinais de entrada 
e saída do circuito. 
 
 
 
 
 
 
33 
Figura 32 – Retificador de onda completa com filtro capacitivo (a) e sinais de 
entrada e saída do circuito (b) 
 
 
(a) (b) 
 
3.5 Comparação entre os três tipos de retificadores 
As Figuras 24, 28 e 32 mostram que a amplitude do ripple, nos 
retificadores de onda completa, é a metade da amplitude do ripple do retificador 
de meia onda. Enquanto, no retificador de meia onda, o semiciclo negativo é 
cortado, nos retificadores de onda completa ele é invertido, sendo positivo para 
a carga. No retificador com filtro capacitivo, o capacitor tem menos tempo para 
descarregar, fazendo com que a amplitude de oscilação seja menor do que no 
retificador de meia onda. Devido a isso, os retificadores de onda completa são 
mais usados nos projetos de fontes. 
No caso dos retificadores de onda completa, o retificador com derivação 
central apresenta duas desvantagens importantes em relação ao retificador em 
ponte: 
1. no primeiro, os diodos suportam uma tensão de pico inverso que é o dobro 
da suportada pelos diodos do retificador em ponte; 
2. os transformadores com derivação central são mais caros que os que têm 
um secundário único e são maiores em tamanho. 
Por essas razões, o retificador mais usado em projetos de fontes é o 
retificador em ponte. 
TEMA 4 – CEIFADORES 
Os circuitos ceifadores, também chamados de limitadores, cortadores ou 
seletores de amplitude, são utilizados para cortar parte de um sinal variável 
 
 
34 
abaixo ou acima de um determinado nível de referência. Também há ceifadores 
que cortam o sinal em dois níveis de referência especificados, deixando passar 
somente a parte da onda que se encontra entre esses dois níveis (Boylestad; 
Nashelsky, 2013). 
Os principais usos desses circuitos são em sistemas de proteção para 
cortar picos de tensão acima ou abaixo de um determinado nível, como 
comparadores que determinam se a tensão ultrapassou (para cima ou para baixo 
– isso depende das necessidades do sistema) ou não um certo nível de 
referência; ou como seletores de amplitude, que selecionam a parte de interesse 
de um sinal. O circuito comparador é usado para verificar quando um sinal 
qualquer atinge um nível de referência. A diferença entre o comparador e o 
ceifador consiste principalmente em que o comparador não precisa reproduzir 
qualquer forma de onda e sim “avisar” se a onda ultrapassou um certo nível. 
4.1 Ceifadores em um nível 
O ceifador em um nível é projetado de acordo com as necessidades do 
circuito. A tensão de referência de corte pode ser positiva ou negativa, e o 
cortador pode cortar a parte superior ou inferior do sinal. O diodo pode estar em 
série ou em paralelo ao sinal de entrada. Para sinais de baixas frequências, a 
posição do diodo em relação ao sinal de entrada não faz diferença; mas, no caso 
de sinais de alta frequência, a capacitância parasita da junção p-n pode 
atrapalhar o funcionamento do circuito devido a que o diodo (mesmo 
reversamente polarizado) pode transmitir sinal por meio da junção. A colocação 
do diodo em série ou em paralelo depende, assim, das características do sinal 
de entrada. 
4.1.1 Ceifadores em níveis positivos 
Os circuitos mostrados nas Figuras 33 e 34 são cortadores cujo nível de 
tensão de corte (tensão de referência) tem valor positivo. 
4.1.1.1 Cortadores abaixo de um nível de referência 
Os circuitos da Figura 33 deixam passar sinais acima da tensão de 
referência positiva. No circuito da Figura 33, (a), o diodo está em série com o 
 
 
35 
sinal de entrada e, no circuito da Figura 33, (b), o diodo está em paralelo com o 
sinal de entrada. O sinal de entrada está em vermelho e o de saída, em verde. 
Figura 33 – Ceifadores abaixo de um nível de referência: diodo em série com a 
entrada (a) e diodo em paralelo com a saída (b) 
 
 
(a) (b) 
4.1.1.2 Cortadores acima de um nível de referência 
Os circuitos da Figura 34 deixam passar sinais abaixo da tensão de 
referência positiva. No circuito da Figura 34, (a), o diodo está em série com o 
sinal de entrada e, no circuito da Figura 34, (b), o diodo está em paralelo com o 
sinal de entrada. O sinal de entrada está em vermelho e o de saída, em verde. 
 
 
 
 
 
 
 
36 
Figura 34 – Ceifadores abaixo de um nívelde referência: diodo em série com a 
entrada (a) e diodo em paralelo com a saída (b) 
 
 
(a) (b) 
 
4.1.2 Ceifadores em níveis negativos 
Os circuitos mostrados nas Figuras 35 e 36 são cortadores cujo nível de 
tensão de corte (tensão de referência) tem valor negativo. 
4.1.2.1 Cortadores abaixo de um nível de referência 
Os circuitos da Figura 35 deixam passar sinais acima da tensão de 
referência negativa. No circuito da Figura 35, (a), o diodo está em série com o 
sinal de entrada e, no circuito da Figura 35, (b), o diodo está em paralelo com o 
sinal de entrada. O sinal de entrada está em vermelho e o de saída, em verde. 
 
 
 
 
 
37 
Figura 35 – Ceifadores abaixo de um nível de referência: diodo em série com a 
entrada (a) e diodo em paralelo com a saída (b) 
 
 
(a) (b) 
 
4.1.2.2 Cortadores acima de um nível de referência 
Os circuitos da Figura 36 deixam passar sinais abaixo da tensão de 
referência negativa. No circuito da Figura 36, (a), o diodo está em série com o 
sinal de entrada e, no circuito da Figura 36, (b), o diodo está em paralelo com o 
sinal de entrada. O sinal de entrada está em vermelho e o de saída, em verde. 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
Figura 36 – Ceifadores abaixo de um nível de referência: diodo em série com a 
entrada (a) e diodo em paralelo com a saída (b) 
 
 
(a) (b) 
4.2 Ceifadores em dois níveis 
Às vezes, é necessário selecionar uma parte do sinal de entrada. Os 
ceifadores em dois níveis selecionam parte do sinal entre dois níveis de tensão 
especificados pelo projetista, por exemplo, nos sistemas de proteção contra 
sobrepicos (tanto positivos quanto negativos). O momento mais delicado para 
equipamentos eletrônicos é quando eles são ligados ou desligados, em que 
podem aparecer sobrepicos de tensão que os danifiquem. Os ceifadores entre 
dois níveis limitam esses sobrepicos a valores que o sistema possa suportar. A 
Figura 37 mostra dois tipos de ceifadores em dois níveis. 
 
 
 
 
 
39 
Figura 37 – Ceifadores em dois níveis: ceifador em dois níveis positivos 
independentes (a) e ceifador com Zener (b) 
 
 
(a) (b) 
TEMA 5 – OUTROS CIRCUITOS COM DIODOS 
5.1 Grampeadores 
Muitas vezes, é necessário que o sinal de entrada do circuito não 
ultrapasse (para cima ou para baixo) um determinado valor de referência 
(positivo ou negativo), mas o sinal não pode ser cortado. O circuito grampeador 
é usado com esse fim. Com ele, o sinal permanece inteiro, mas deslocado de tal 
forma que não ultrapasse os limites da tensão de referência (Millman; Halkias, 
1972). 
Os circuitos apresentados na continuação são grampeadores com 
diferentes níveis de tensão de referência. 
5.1.1 Grampeador de pico positivo em um nível positivo de tensão 
A Figura 38 mostra um circuito grampeador usado para grampear o pico 
positivo de um sinal no valor de tensão da fonte de referência 𝑉𝑉 positiva. Na 
mesma figura são apresentados os sinais de entrada e saída, e é possível 
 
 
40 
observar que o pico positivo do sinal está grampeado num valor positivo de 
tensão. 
Figura 38 – Circuito grampeador de pico positivo num nível positivo de tensão e 
sinais de entrada (vermelho) e saída (verde) do circuito com o pico positivo 
grampeado em 4,3 V 
 
 
 
5.1.2 Grampeador de pico positivo em um nível negativo de tensão 
A Figura 39 mostra um circuito grampeador usado para grampear o pico 
positivo de um sinal no valor de tensão da fonte de referência 𝑉𝑉 negativa. Na 
mesma figura são apresentados os sinais de entrada e saída, e é possível 
observar que o pico positivo do sinal está grampeado num valor negativo de 
tensão. 
Figura 39 – Circuito grampeador de pico positivo num nível negativo de tensão 
e sinais de entrada (vermelho) e saída (verde) do circuito 
 
 
 
 
 
 
41 
5.1.3 Grampeador de pico negativo em um nível positivo de tensão 
A Figura 40 mostra um circuito grampeador usado para grampear o pico 
negativo de um sinal no valor de tensão da fonte de referência 𝑉𝑉 positiva. Na 
mesma figura são apresentados os sinais de entrada e saída, e é possível 
observar que o pico negativo do sinal está grampeado num valor positivo de 
tensão. 
Figura 40 – Circuito grampeador de pico negativo num nível positivo de tensão 
e sinais de entrada (vermelho) e saída (verde) do circuito 
 
 
5.1.4 Grampeador de pico negativo em um nível negativo de tensão 
A Figura 41 mostra um circuito grampeador usado para grampear o pico 
negativo de um sinal no valor de tensão da fonte de referência 𝑉𝑉 negativa. Na 
mesma figura são apresentados os sinais de entrada e saída, e é possível 
observar que o pico negativo do sinal está grampeado num valor negativo de 
tensão. 
 
 
 
 
 
 
 
 
42 
Figura 41 – Circuito grampeador de pico negativo num nível negativo de tensão 
e sinais de entrada (vermelho) e saída (verde) do circuito 
 
 
5.2 Detectores de envoltória 
Quando falamos de transmissão de sinais (por exemplo, de rádio e TV), o 
sinal de áudio ou vídeo vem montado em uma portadora. Essa portadora é um 
sinal de alta frequência que serve para carregar o sinal de interesse. Para poder 
resgatar o sinal transmitido, se usam detectores de pico como o mostrado na 
Figura 42. O funcionamento desse circuito é o seguinte: quando o sinal de 
entrada (vermelho) ultrapassa a tensão do capacitor, o diodo D fecha, 
carregando-o. Quando a tensão de entrada diminui, ficando menor que a tensão 
do capacitor, o diodo abre e o capacitor descarrega na resistência R, em paralelo 
com ele, até a tensão de entrada voltar a ser maior que a tensão do capacitor. 
Dessa forma, o sinal transmitido é recuperado. 
Figura 42 – Circuito detector de pico e sinal de entrada modulada em AM 
(vermelho) e saída (verde) do circuito 
 
 
 
 
43 
5.3 Aplicações digitais 
Devido a que os diodos são dispositivos do tipo liga-desliga, eles também 
são usados em aplicações digitais como modelos de circuitos mais complexos. 
5.3.1 Tipos de lógica 
Em sistemas digitais, se fala de zeros e uns que conformam os números 
digitais binários. Eletronicamente falando, esses números são níveis de tensão 
– em eletrônica digital, não existem zeros e uns, existem tensões que o sistema 
interpreta como números 0 e 1 lógicos. Cada família lógica tem seus próprios 
valores de tensão (lógica transistor-transistor – TTL, semicondutor de óxido 
metálico – MOS e semicondutor de óxido metálico complementar – CMOS). A 
Figura 43 mostra os níveis de tensão típicos de famílias lógicas TTL e CMOS. 
Figura 43 – Níveis de tensão das famílias lógicas TTL e CMOS 
 
Em eletrônica digital, os níveis baixo e alto, mostrados na Figura 43, 
correspondem aos números lógicos 0 e 1. Existem dois tipos de lógica, 
eletronicamente falando: 
• lógica positiva, em que a tensão do 1 lógico é maior do que a tensão do 0 
lógico; 
 
 
44 
• lógica negativa, em que a tensão do 0 lógico é maior do que a tensão do 
1 lógico. 
A Figura 44 mostra os dois tipos de lógica. O tipo de lógica (positiva ou 
negativa) é especificado pelo fabricante na folha de dados do circuito integrado 
– CI. É de fundamental importância que o projetista conheça o tipo de lógica com 
que está trabalhando porque, se um circuito determinado é uma porta AND 
positiva, o mesmo circuito, com os mesmos níveis de tensão considerando lógica 
negativa, será uma porta OR. 
Figura 44 – Tipos de lógica 
 
5.3.2 Portas lógicas com diodos 
Os circuitos apresentados a seguir são portas lógicas. Eles serão 
analisados para verificar que tipos de portas são, considerando lógica positiva e 
lógica negativa. 
• Circuito 1: o circuito da Figura 45 é alimentado por uma tensão positiva 
𝑽𝑽𝑪𝑪𝑪𝑪. As entradas 𝑨𝑨, 𝑩𝑩 e 𝑪𝑪 são as suas entradas lógicas. Nesse caso, 
consideraremos como nível alto de tensão o valor da tensão da fonte e 
como nível baixo, terra. Nesse circuito, se qualquer uma das entradas 
estiver no nível baixo, o diodocorrespondente estará diretamente 
polarizado, forçando a saída para o nível baixo (terra). Agora, se todas as 
entradas estiverem no nível alto, todos os diodos estarão reversamente 
 
 
45 
polarizados, e a saída irá para o nível alto (tensão da fonte). A Tabela 1 
apresenta o funcionamento dessa porta para lógica positiva e a Tabela 
2, para lógica negativa, em que na significa nível alto, nb, nível baixo, on, 
diodo fechado (polarização direta), off, diodo aberto (polarização reversa). 
Figura 45 – Porta lógica com diodos orientados para as entradas 
 
Tabela 1 – Princípio de funcionamento de uma porta de três entradas com os 
diodos orientados para as entradas com lógica positiva 
A B C D1 D2 D3 Y 
Nb 0 nb 0 nb 0 on on on nb 0 
Nb 0 nb 0 na 1 on on off nb 0 
Nb 0 na 1 nb 0 on off on nb 0 
Nb 0 na 1 na 1 on off off nb 0 
Na 1 nb 0 nb 0 off on on nb 0 
Na 1 nb 0 na 1 off on off nb 0 
Na 1 na 1 nb 0 off off on nb 0 
Na 1 na 1 na 1 off off off na 1 
Como podemos observar na Tabela 1, esse circuito é uma porta AND (E), 
de lógica positiva. 
 
 
46 
Tabela 2 – Princípio de funcionamento de uma porta de três entradas com os 
diodos orientados para as entradas com lógica negativa 
A B C D1 D2 D3 Y 
nb 1 nb 1 nb 1 on on on nb 1 
nb 1 nb 1 na 0 on on off nb 1 
nb 1 na 0 nb 1 on off on nb 1 
nb 1 na 0 na 0 on off off nb 1 
na 0 nb 1 nb 1 off on on nb 1 
na 0 nb 1 na 0 off on off nb 1 
na 0 na 0 nb 1 off off on nb 1 
na 0 na 0 na 0 off off off na 0 
 
Como podemos observar na Tabela 2, esse circuito é uma porta OR (OU), 
de lógica negativa. 
• Circuito 2: no circuito da Figura 46, as entradas 𝜀𝜀, 𝐵𝐵 e 𝐶𝐶 são as entradas 
lógicas. Nesse caso, consideraremos como nível alto de tensão um valor 
positivo diferente de zero (por exemplo, 5 V) e como nível baixo, terra. 
Nesse circuito, se qualquer uma das entradas estiver no nível alto, o diodo 
correspondente estará diretamente polarizado, forçando a saída para o 
nível alto (tensão positiva). Agora, se todas as entradas estiverem no nível 
baixo, todos os diodos estarão reversamente polarizados, e a saída irá 
para o nível baixo (terra). 
Figura 46 – Porta lógica com diodos orientados para as entradas 
 
 
 
47 
A Tabela 3 apresenta o funcionamento dessa porta para lógica positiva e 
a Tabela 4, para lógica negativa, em que na significa nível alto, nb, nível baixo, 
on, diodo fechado (polarização direta), off, diodo aberto (polarização reversa). 
Tabela 3 – Princípio de funcionamento de uma porta de três entradas com os 
diodos orientados para a saída, com lógica positiva 
A B C D1 D2 D3 Y 
nb 0 nb 0 nb 0 on on on nb 0 
nb 0 nb 0 na 1 on on off na 1 
nb 0 na 1 nb 0 on off on na 1 
nb 0 na 1 na 1 on off off na 1 
na 1 nb 0 nb 0 off on on na 1 
na 1 nb 0 na 1 off on off na 1 
na 1 na 1 nb 0 off off on na 1 
na 1 na 1 na 1 off off off na 1 
 
Como podemos observar na Tabela 3, esse circuito é uma porta OR (OU), 
de lógica positiva. 
Tabela 4 – Princípio de funcionamento de uma porta de três entradas com os 
diodos orientados para a saída, com lógica negativa 
A B C D1 D2 D3 Y 
nb 1 nb 1 nb 1 off off off nb 1 
nb 1 nb 1 na 0 off off on na 0 
nb 1 na 0 nb 1 off on off na 0 
nb 1 na 0 na 0 off on on na 0 
na 0 nb 1 nb 1 on off off na 0 
na 0 nb 1 na 0 on off on na 0 
na 0 na 0 nb 1 on on off na 0 
na 0 na 0 na 0 on on on na 0 
 
Como podemos observar na Tabela 4, esse circuito é uma porta AND (E), 
de lógica negativa. 
FINALIZANDO 
Nesta etapa, estudamos materiais semicondutores e suas características. 
Analisamos, também, a junção p-n, que é a base de todos os dispositivos 
eletrônicos usados atualmente. Tratamos também do diodo, que é o dispositivo 
eletrônico mais simples, verificando suas características e diferentes aplicações. 
Para finalizar, cabe lembrar que esta etapa é somente um guia 
 
 
48 
Observação: todos os circuitos abordados foram projetados e simulados 
usando o software on-line MultisimLive ([20--]). 
 
 
49 
REFERÊNCIAS 
BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e teoria de 
circuitos. 11. ed. São Paulo: Pearson Education, 2013. 
FILE: Pn-junction-equilibrium-graphs.png. Pieter Kuiper, 5 ago. 2007. 
Disponível em: . Acesso em: 7 mar. 2022. 
MILLMAN, J.; HALKIAS, C. C. Integrated Electronics: Analog and Digital 
Circuits and Systems. Tóquio: McGraw-Hill, 1972. 
MITCHEL, E. S. Diodes and Diode Applications. In: MITCHEL, E. S. Grob´s 
Basic Electronics. 11. ed. Nova York: The McGraw-Hill Companies, 2011. cap. 
27. 
MULTISIMLIVE. [S.l.]: National Instruments, [20--]. Disponível em: 
. Acesso em: 7 mar. 2022. 
OLIVEIRA, T. R. Aula 2: Eletrônica Geral 1 – Técnico. Florianópolis: Instituto 
Federal de Santa Catarina, 2016. Disponível em: 
. Acesso em: 7 mar. 2022. 
 
	CONVERSA INICIAL
	TEMA 1 – SEMICONDUTORES
	1.1 Condutores, semicondutores e isolantes
	 Isolantes: nesses materiais, a BP é muito larga, o que impede que os elétrons adquiram energia suficiente para pular da BV para a BC, impossibilitando a condução de corrente elétrica.
	 Condutores: nos condutores, a BV e a BC se sobrepõem; portanto, a BC estará sempre parcialmente preenchida, o que permite a condução de corrente sempre que aplicado um campo elétrico.
	 Semicondutores: nos materiais semicondutores, a BP é relativamente estreita (~1eV), o que permite que alguns elétrons da BV tenham energia suficiente para pular da BV para a BC. A Figura 2 mostra os materiais semicondutores mais usados na indústria ...
	1.2 Estrutura cristalina de um semicondutor
	1.2.1 Ligação covalente
	1.2.2 Lacunas
	1.2.3 Dopagem
	1.2.3.1 Átomos doadores
	1.2.3.2 Átomos aceitadores
	TEMA 2 – A JUNÇÃO P-N
	2.1 A junção p-n em circuito aberto
	2.2 Diodos: a junção p-n como retificadora
	2.2.1 Polarização reversa
	2.2.2 Polarização direta
	2.3 Contatos ôhmicos
	2.4 Característica volt-ampère
	2.4.1 Primeira aproximação (diodo ideal)
	2.4.2 Segunda aproximação
	2.4.3 Terceira aproximação
	2.5 Tipos de diodos
	 Diodo genérico: é o diodo comum, usado como retificador. Trabalharemos com esse diodo em toda esta etapa.
	 Diodo Zener: esse diodo é usado como regulador de tensão. Ele é um diodo comum na polarização direta, e o seu limiar de condução é um pouco mais alto do que o do diodo comum: ,𝑽-𝜸.=𝟎,𝟔𝟓𝑽 para um diodo de silício. Mas, fora isso, não há muita d...
	Figura 19 – Característica volt-ampère de um diodo Zener
	 Diodo túnel (ou Esaki): a principal característica desse diodo é que, em determinada regiões da característica volt-ampère, ele se comporta como resistência negativa, em que, diminuindo a tensão, a corrente aumenta. Isso acontece em tensões bem baix...
	 Diodo Schottky: esse diodo é usado em circuitos de proteção contra transitórios, sistemas de pulsos e circuitos de comutação. Na polarização reversa, ele apresenta algumas desvantagens devido à alta corrente de fuga, o que impede de ele ser usado em...
	 Diodo emissor de luz (LED): emite luz quando diretamente polarizado, e a luz emitida tem uma banda espectral não monocromática relativamente estreita. Na junção p-n, quando diretamente polarizada, acontece o processo de recombinação, por meio do qua...
	 Diodo de amplificação de luz por emissão estimulada de radiação (laser) – LD: ele é parecido com o LED, mas, como seu nome diz, é um amplificador de luz e pode ser muito potente. As suas aplicações são inúmeras, até para corte ele pode ser usado. E ...
	 Diodo varicap: o diodo varicap (também chamado de varactor), na polarização direta, se comporta como um diodo comum. Na polarização reversa, a capacitância parasita da junção, devido à região de carga espacial, passa a ser importante. Quanto maior a...
	 Diodo de material p, material intrínseco e material n (PIN): é geralmente usado como chave, limitador ouatenuador em aplicações de alta frequência.
	 Fotodiodo: capta a luz e a converte em eletricidade. A geração de corrente acontece da seguinte maneira: quando o fóton incide na junção p-n inversamente polarizada, gera pares elétron-lacuna sempre que a energia do fóton for suficiente para que iss...
	TEMA 3 – RETIFICADORES
	3.1 Curva de transferência
	3.2 Retificador de meia onda
	3.3 Retificador de onda completa
	3.3.1 Retificador de onda completa com derivação central
	3.4 Retificador de onda completa em ponte
	3.5 Comparação entre os três tipos de retificadores
	TEMA 4 – CEIFADORES
	4.1 Ceifadores em um nível
	4.1.1 Ceifadores em níveis positivos
	4.1.1.1 Cortadores abaixo de um nível de referência
	4.1.1.2 Cortadores acima de um nível de referência
	4.1.2 Ceifadores em níveis negativos
	4.1.2.1 Cortadores abaixo de um nível de referência
	4.1.2.2 Cortadores acima de um nível de referência
	4.2 Ceifadores em dois níveis
	TEMA 5 – OUTROS CIRCUITOS COM DIODOS
	5.1 Grampeadores
	5.1.1 Grampeador de pico positivo em um nível positivo de tensão
	5.1.2 Grampeador de pico positivo em um nível negativo de tensão
	5.1.3 Grampeador de pico negativo em um nível positivo de tensão
	5.1.4 Grampeador de pico negativo em um nível negativo de tensão
	5.2 Detectores de envoltória
	5.3 Aplicações digitais
	5.3.1 Tipos de lógica
	5.3.2 Portas lógicas com diodos
	 Circuito 1: o circuito da Figura 45 é alimentado por uma tensão positiva ,𝑽-𝑪𝑪.. As entradas 𝑨, 𝑩 e 𝑪 são as suas entradas lógicas. Nesse caso, consideraremos como nível alto de tensão o valor da tensão da fonte e como nível baixo, terra. Ness...
	Figura 45 – Porta lógica com diodos orientados para as entradas
	FINALIZANDO
	REFERÊNCIAS