A Teoria dos Diodos

Prévia do material em texto

ELETRÔNICA BÁSICA
AULA 2
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
O SÍMBOLO ESQUEMÁTICO
O lado P é chamado anôdo e o lado N, catôdo.
A seta do diodo lembra que a corrente convencional circula
facilmente do lado P para o lado N.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A CURVA DO DIODO
Alguns dispositivos eletrônicos são lineares, o que significa
que suas correntes são diretamente proporcionais às suas tensões.
Eles são chamados lineares porque o gráfico da corrente
versus tensão desses componentes é uma linha reta.
O exemplo mais simples de um dispositivo linear é um
resistor comum.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A CURVA DO DIODO
Levantando o gráfico da corrente versus tensão, obtém-se
uma linha reta.
Um diodo é diferente. Por causa da barreira de potencial, um
diodo não age como um resistor.
Conforme será visto, uma curva de corrente versus tensão
para um diodo produz um gráfico não-linear.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A CURVA DO DIODO
A curva de corrente versus tensão para um diodo produz um
gráfico não-linear.
Um diodo fabricado para converter uma corrente alternada
em corrente contínua é chamado de diodo retificador.
Muito utilizado nas fontes de alimentação.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A CURVA DO DIODO
Polarização direta Polarização reversa
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A CURVA DO DIODO
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A TENSÃO DE JOELHO
Quando a tensão se aproxima de 0,7 V, os elétrons livres
começam a cruzar a junção em grande quantidade. Acima de 0,7 V, o
mais leve aumento na tensão do diodo produz um maior aumento na
corrente.
Para um diodo de silício, a tensão de joelho é igual à barreira
de potencial, aproximadamente 0,7 V. Um diodo de germânio tem
uma tensão de joelho de cerca de 0,3 V.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A Resistência de Corpo
Uma vez vencida a barreira de potencial, tudo o que impede
a corrente é a resistência das regiões P e N.
A soma dessas resistências é chamada resistência de corpo
do diodo, dada pela fórmula:
*TIPICAMENTE MENOR QUE 1Ω 
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A Máxima Corrente CC Direta
A corrente direta máxima é um dos valores nominais
máximos fornecidos pelas folhas de dados.
Essa corrente pode ser listada como Ifmax dependendo do
fabricante.
O Resistor de Limitação de Corrente
A resistência de limitação da corrente deve garantir que a
corrente no diodo seja menor que o valor nominal máximo.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
A Dissipação Máxima de Potência
Esse valor nominal diz com que potência o diodo pode
dissipar seguramente sem diminuir sua vida útil ou degradar suas
propriedades.
Quando a corrente no diodo é direta, o produto da tensão
pela corrente é igual à potência dissipada pelo diodo.
* Região reversa 
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
O DIODO IDEAL (1ª aproximação)
Idealmente um diodo retificador conduz bem na polarização
direta e não conduz na polarização reversa.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
2ª APROXIMAÇÃO
Não há corrente enquanto a tensão no diodo não chegar a
0,7 V. A partir daí, apenas 0,7 V aparece no diodo, não importando o
valor da corrente.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
3ª APROXIMAÇÃO
Na terceira aproximação de um diodo é incluída a resistência
de corpo rB. Após o diodo de silício entrar em condução, a tensão
aumenta linear ou proporcionalmente com o aumento da corrente.
A TEORIA DOS DIODOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
1) Calcule o valor da corrente para a carga considerando a primeira
aproximação.
2) calcule o valor da corrente na carga considerando a segunda
aproximação.
3) Calcule a tensão e a corrente na carga considerando a terceira
aproximação.
EXERCÍCIOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
4) Um diodo está em série com uma resistência de 220Ω. Se a
tensão nessa resistência for de 4 V, qual será a corrente no diodo?
5) Um diodo tem uma tensão de 0,7 V e uma corrente de 50 mA.
Qual é a potência no diodo?
6) Dois diodos estão em série. O primeiro tem uma tensão de 0,75 V
e o segundo, uma tensão de 0,8 V. Se a corrente no primeiro diodo
for de 500 mA, qual será a corrente no segundo diodo?
EXERCÍCIOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
7) considerando a segunda aproximação calcule a corrente na carga,
a tensão na carga, a potência na carga, a potência no diodo e a
potência total.
8) Se o valor do resistor for dobrado, qual será a corrente na carga
considerando ainda a segunda aproximação.
EXERCÍCIOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
9) Considerando a terceira aproximação, calcule a corrente na
Carga, a tensão na carga, a Potência na carga, a potência no diodo e
a potência total.
EXERCÍCIOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
10) Que valor deve ter R2 para que a corrente no diodo seja de 0,25
mA?
EXERCÍCIOS
Prof. Engº Emerson Ricardo
BIBLIOGRAFIA
MALVINO, Albert Paul; ABDO, Romeu. . Eletrônica. 4. ed. São
Paulo: Pearson Education do Brasil, v1.1997.
CAPÍTULO 3
SEMICONDUTORES
Prof. Engº Emerson Ricardo