trabalho de eletrônica básica

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1 INTRODUÇÃO 
Desde a invenção do transistor, o estudo da Eletrônica tem-se concentrado cada vez mais no projeto e utilização dos dispositivos semicondutores. Mas o que é um semicondutor? Esta pergunta será respondida. Serão estudadas também as principais características dos materiais semicondutores. 
De uma maneira geral os materiais podem ser divididos em: isolantes, semicondutores, condutores. Os materiais sólidos podem ser divididos em classes principais, conforme a distribuição atômica da estrutura: cristais, policristais, amorfos. Nosso interesse principal está nos semicondutores cristalinos (silício). 
2 DISPOSITIVOS SEMICONDUTORES
Componentes semicondutores são peças confeccionas a partir de materiais não condutores e não isolates. São matérias que possuem resistência mais elevada que metais e mais baixa que isolates. Após a invenção dos transistores no final da década de 40, dois componentes são utilizados: germânio e silício, sendo que o silício foi caracterizado como elemento básico para a fabricação dos dispositivos semicondutores, conhecidos também como dispositivos de estado sólido.
Esta utilização se deu devido aos cristais de silício apresentar boa resistência a altas temperaturas, custo baixo e encontrado com facilidade, onde o componente básico do silício é a areia sendo de larga quantidade e facilidade de extração da natureza.
O elemento não é utilizado no seu estado puro, o silício recebe materiais adicionais a sua estrutura cristalina, de maneira controlada que lhe darão características elétricas bem definidas. O acréscimo de elementos é feita por difusão conhecida também como dopagem.
De acordo com a quantidade de elementos químicos acrescentados ao processo, teríamos proveito de dois tipos de silício semicondutores.
- A dopagem com fósforo ou antimônio, temos cristais de silício tipo N.
- A dopagem com alumínio ou boro, temos cristais de silício tipo P.
A criação do primeiro semicondutor resulta em um diodo, onde temos duas pastilhas uma de tipo P e a outra de tipo N.
Em seguida foi modificado o processo e inventado o processo e inventado o transistor formado pela união de 3 pastilhas: 2 tipo N e 1 tipo P ou 2 tipo P e 1 tipo N.
No inicio da década de 60, diodos, transistores, resistores foram construídos em uma única pastilha de silício para formar os conhecidos circuitos integrados. Criados para várias finalidades, para áudio, microprocessadores dentre outras atividades.
Uma característica muito importante é a sensibilidade elevada a muitos tipos de estímulos são eles: campo magnético, luminosidade, temperatura, deformação mecânica entre outras, dependera dos materiais acrescentados a cada dopagem.
3 DIODO SEMICONDUTOR, RETIFICADORES 
O diodo semicondutor é um componente que pode se comportar como condutor ou isolante elétrico, esse tipo de polarização dependera da maneira com que será alimentado o componente diretamente ou inversamente, comportando se como chave aberta ou chave fechada.
O diodo é um componente que pode ser utilizado em circuitos de corrente continua ou corrente alternada comportando se como retificador de corrente.
Um diodo semicondutor e formado por uma pastilha semicondutora tipo P e uma pastilha semicondutora tipo N.
Depois do processo de formação entre os dois semicondutores PN, elétrons livres se transferem do semicondutor tipo N para o semicondutor tipo P. O procedimento se repete do semicondutor P para o N entre espaços vazios entre os semicondutores. 
Com o surgimento da região de depleção, o transporte de elétrons para o lado p é bloqueado, pois estes são repelidos da região negativamente carregada do lado p. O mesmo processo se aplica para lacunas de transporte para o lado n é repelido pelas cargas positivas existentes no lado n da junção. 
Portanto, imediatamente após a formação da junção, uma diferença de potencial positiva é gerada entre os lados n e p. Essa barreira de potencial previne a continuação do transporte de portadores através da junção PN não polarizadas.
4 DIODO ZENER
Em todos os sistemas de eletrônica embarcada há necessidade de alimentar sensores com uma tensão (regulada) ou tensão de referência, a qual deve ser estável no decorrer do tempo. Sensores de temperatura requerem este tipo de alimentação 
O valor geralmente utilizado para a tensão de referência é 5 v e é identificada, na sigla Vref. 
O diodo zener, assim como o diodo retificador, é um dispositivo semicondutor de dois terminais: Anodo (A) e Catodo (K). 
A diferença é que o diodo zener aproveita a característica de tensão de ruptura inversa para conseguir o efeito de regulador de tensão. Neste tipo de dispositivo, a tensão de ruptura (diferentemente do diodo retificador) é assegurada com precisão suficiente, para que possa ser utilizado como regulador.Existem diodos Zener comerciais com tensões variando de alguns volts até centenas de volts. 
Material utilizado silício.
5 CIRCUITOS CEIFADORES 
Circuitos ceifadores são aqueles que ceifam parte do sinal aplicado em suas entradas. Os principais circuitos ceifadores são aqueles que utilizam diodos, resistores e fontes de tensão. Para fins de análise, devemos utilizar a curva de transferência de cada circuito, que consiste em um gráfico, o qual relaciona a tensão de saída com a tensão de entrada.
Verificando o circuito, supondo-se o diodo como ideal, tem-se, para o semiciclo positivo da tensão de entrada, até atingir o valor da tensão V da bateria, o diodo possui polarização inversa. Aparece então na saída o próprio sinal de entrada. Quando a tensão de entrada atingir o valor V da bateria o diodo estará diretamente polarizado e a tensão de saída permanecerá na tensão V. Esta situação permanece instável até que a tensão do sinal de entrada fique inferior a tensão V da bateria no qual o diodo volta a ficar reversamente polarizado e a tensão da saída espelha a tensão de entrada por falta de corrente no resistor. Por todo a semiciclo negativo o diodo permanece reversamente polarizado.
6 CIRCUITOS GRAPEADORES
Circuitos grampeadores são aqueles que somam o sinal de alimentação continuo aplicado em suas entradas com uma alimentação alternada. 
Na saída, tem-se a tensão de entrada alternada grampeada no nível DC da fonte de tensão “V”(bateria)., resultando o sinal Vs.
Supondo-se o diodo ideal e o capacitor inicialmente descarregado, tem-se que, para o semiciclo positivo da tensão de entrada, até esta atingir o valor máximo, o diodo estará conduzindo e o capacitor se carregando com a própria tensão de entrada, resultando na saída uma tensão nula.
 A partir deste ponto, no decréscimo da tensão de entrada o diodo não estará conduzindo (reversamente polarizado). Nesta situação, à medida que a tensão de entrada decresce, aparecerá na saída uma tensão negativa crescente, imposta pela tensão do capacitor e pela tensão de entrada. 
Durante o semiciclo negativo, esta situação permanece pois a tensão do capacitor se somará ao da entrada, resultando, quando a tensão de entrada atingir valor máximo. Uma vez carregado o capacitor não haverá mais a possibilidade de descarga para o os próximos ciclos de tensão de entrada.
7 CIRCUITOS MULTIPLICADORES DE TENSÃO 
Os circuitos multiplicadores se tensão são basicamente constituídos por retificadores, que em função do número de estágios, consegue retificar e multiplicar o valor de pico (máximo) da tensão de entrada. Logicamente, que em uma fonte, com o aumento da tensão de saída, tem-se uma diminuição da corrente, que esta pode fornecer.
Entre os circuitos multiplicadores de tensão destacam-se os dobra dores, triplicadores e quadruplicadores de tensão. 
Analisando o circuito, nota-se que ao aplicarmos uma tensão senoidal, durante o semiciclo positivo, o diodo D1 estará conduzindo e carregando o capacitor C1 com tensão máxima, enquantoque D2 não estará conduzindo. Durante o semiciclo negativo, D2 estará conduzindo e carregando C2 com tensão máxima, enquanto D1 não estará conduzindo. A tensão de saída é a tensão somada dos dois capacitores. Depois de feita a carga nos capacitores nos primeiros ciclos a tensão alcançará o valor de tensão máxima e permanecerá neste potencial, pois não haverá possibilidade de descarga para os dois capacitores. 
Podemos verificar que os capacitores também se carregarão com tensão máxima nos primeiros ciclos da tensão de entrada, e a tensão de saída depois do transitório permanecerá constante de valor máximo. Deve-se lembrar de que a saída apresentará uma flutuação (ripple) devido às características reais dos diodos, capacitores e medidores (resistores associados descarregarão parte das tensões carregadas nos capacitores).
Circuitos triplicadores e quadriplicadores:
8 REGULADORES DE TENSÃO
O regulador de tensão é um componente formado por semicondutores, como diodos, circuitos integrados que tem por objetivo regular a tensão para um circuito a tal proporção que melhor indicada para seu trabalho.
O regulador é incapaz de gerar energia, havendo a necessidade que a tensão de entrada seja superior a tensão de saída de regulagem do componente. De acordo com diferentes tipos de utilização podendo ser utilizado para várias regulagens no circuito.
Esses componentes são mais encontrados em fontes de tensões estabilizadas, alternadores automotivos, centrais de controle dentre outros.
Os reguladores podem ser caracterizados como componentes discretos ou podem ser obtidos na forma de circuitos integrados. Os reguladores de tensão na forma de CI onde são mais precisos e tornam o circuito mais compacto, pois ocupam menor espaço.
Encontramos no mercado diferentes tipos de reguladores, sendo os mais utilizados os das famílias 78xx e 79xx. A família 78xx disponibiliza de tensão de saída positiva e, 79xx disponibiliza de tensão de saída negativa.
9 CONCLUSÃO
Podemos através deste trabalho, identificar as principais propriedades dos elementos semicondutores, bem como, as técnicas de dopagem para poder utilizar os materiais, os métodos de purificação e as suas principais aplicações dentro das atividades que iremos exercer após a conclusão do curso. 
Identificamos que estes elementos são de suma importância para a eletrônica digital bem como para a eletrotécnica, onde utilizamos em retificadores de corrente, reguladores de tensões e muitas outras aplicações.
10 REFERÊNCIAS 
A.MELLO, Hilton; INTRATOR, Edmond. Dispositivos Semicondutores. 4.ed. São Paulo: Livros Técnicos e Científicos, 1980.