Eletrônica 1 UFPE - prof Manoel - AULA 02. Diodo

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Eletrônica 
Aula 02 
CIN-UPPE 
Polarização direta 
 (foward) 
Polarização direta 
 (reverse) 
ruptura 
(breakdown) 
Diodo 
  A natureza de uma junção p-n é que a corrente elétrica será 
conduzida em apenas uma direção (direção direta) no sentido 
da seta e não na direção contrária (reversa). Este é um 
dispositivo básico para o conceito de retificação na construção 
de fontes de alimentação DC (Direct Corrent)(Corrente 
Continua)(freqüência zero), etc. 
  Curva de operação de um díodo 
Tensão de joelho 
anodo catodo 
Diodo –Características gerais 
  O diodo é um dispositivo não linear. Abaixo de um certa tensão 
direta de 0.7 V (silício), apenas uma pequena corrente passa 
pelo dispositivo. 
  Diferentemente de um resistor a corrente no diodo aumenta 
bastante quando lhe aplicamos uma tensão direta superior a 
0.7V. Isto ocorre devido a barreira de depleção dos diodos. 
  A resistência direta de um diodo retificador é, uma vez vencida 
a barreira de potencial, proporcional a soma das resistências 
das regiões p e n. 
 rB = rp + rn (resistência ôhmica do diodo) 
 Esta resistência alcança valores da ordem de 1 Ω. 
Resistência no diodo 
  Resistência estática (CC) 
 Em um dado circuito a resistência é dada pela lei de Ohm: 
 R = Vd/Id 
 Esta resistência ocorre quando aplicamos uma tensão dc ao circuito 
_ 
+ 
id r 
diodo 
V Vd 
Pontos de operação: 
Polarização direta: 
 a) Id = 2 mA; Vd = 0.5 V; 
 Rd = 250 Ω 
 b) Id = 20 mA; Vd = 0.7 V; 
 Rd = 35 Ω 
Polarização reversa: 
 c) Vd = – 10V, Id =10 µA; 
 Rd = 10 M Ω 
Polarização direta 
 (foward) 
Polarização direta 
 (reverse) 
ruptura 
(breakdown) 
Id 
Vd 
20 
2 
Reta de carga 
  Reta de carga é um recurso usado para calcular o valor exato da 
corrente e da tensão de operação do diodo em um dado circuito. 
  Dado o circuito e as características elétricas do diodo, encontre seu 
ponto de operação. 
_ 
+ 
id R = 1KΩ 
diodo 
10V Vd 
Vd (V) 
Id(mA) 
a)  Id = 10V/ 1KΩ = 10 mA(ideal) 
b)  VR = IR.R = 9.22V, ou melhor, 
 VR = 10 – Vd = 10-0.78= 9.22V 
c) Id = (10-0.78)/1KΩ = 9.22 mA 
0.78 10 
10 
V = Id.R+Vd 
Reta de carga 9.22 
Diodo – corrente e potência 
  A corrente direta em um diodo deve ser controlada a fim de se 
evitar super aquecimento (dissipação de potência) do 
dispositivo e sua queima. Assim, sempre é aconselhável a 
colocação de um resistor em série para a limitação desta 
corrente. 
_ 
+ 
i r 
diodo 
V 
i = (V-Vd)/r 
P = i.Vd = i2.rd (potência dissipada no diodo) 
Vd 
  Em diodos retificadores, em geral, o fabricante especifica esta 
característica em função da corrente máxima suportada pelo 
diodo. 
Exemplo: 
  Diodo IN4001 fornece uma corrente máxima (Io) de 1A. 
Diodos - Modelos 
  Modelo Ideal – podemos idealizar um diodo perfeito, comparando o 
dispositivo retificador a uma chave mecânica. 
–  O diodo conduz com resistência zero quando o mesmo está 
polarizado diretamente (chave fechada) 
–  O diodo não conduz,“com resistência infinita”, quando este está 
polarizado inversamente (chave aberta) 
Aberto V <0 
Fechado V >0 
V = 0,0 V 
Resistência infinita 
Diodos - modelos 
  Na segunda aproximação consideramos um diodo como uma 
chave que precisa de uma tensão mínima (limiar) para seu 
funcionamento. 
V = 0.7 V Aberto V <0,7 V 
Fechado V >0,7 V 
Aberto V <0,0 V 
Fechado V >0,0 V 
Diodo - modelos 
  Numa terceira aproximação, o modelo considera também a resistência 
interna do diodo rB em série com uma bateria (DC). 
  Este modelo é mais apropriado quando se trabalha com circuitos de 
alta precisão (resistores de precisão de valores bem baixos). 
Aberto V <0 
Fechado V >0 
rB rB 
V = 0,7 V (barreira de potencial) 
=0,7V 
Aberto V <0,7 
Fechado V >0,7 
Diodo - exemplo 
  Diodo retificador 1N4001 
cátodo anodo 
Obs: 
- Embora o diodo retificador 1N4001 suporte 1A como valor de 
operação (corrente média retificada 0oC - 75oC), devemos garantir, por 
questão de segurança e de vida útil do dispositivo, que a corrente 
direta em condições normais de uso seja da ordem de 0.5 A. 
- A tensão direta típica (VF) é de 1,1 V. 
Diodo 
retificador 
1N4001 
(DC)