Eletrônica Diodos CEDAC

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Eletrônica 
 
 
 
Diodos 
 
 
 
Módulo II 
 
 
 
 
 
 
 
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Objetivos 
Após completar o estudo desta apostila o aluno deverá estar apto a 
 Reconhecer as características dos semicondutores 
 Conhecer o semicondutor tipo N 
 Conhecer o semicondutor tipo P 
 Conhecer a junção N-P 
 Conhecer a junção diodo 
 Saber o que é polarização direta e indireta 
 Conhecer o diodo de sinal 
 Saber a função de um diodo de proteção 
 Conhecer o diodo de potência 
 Distinguir os tipos de retificação 
 Conhecer o diodo zener 
 Conhecer os LEDs e suas aplicações 
 Conhecer os displays de 7 segmentos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Introdução 
Os componentes passivos básicos na eletricidade e eletrônica são o resistor, o 
capacitor e o indutor e podemos citar os diodos de sinal como o componente ativo 
básico mais usado. O diodo é um componente linear muito simples e permite o fluxo 
eletrônico em uma só direção podendo atuar como se fosse uma chave ou interruptor 
elétrico, sendo usado nos circuitos de chaveamento eletrônico. 
Nesta aula vamos estudar este componente começando por dar uma olhada nos 
conceitos básicos e em sua construção. 
Os diodos são fabricados de um material semicondutor que tem uma região 
positiva que chamaremos de região P e de uma região negativa que chamaremos de 
região N. Ele tem uma resistividade entre aquela de um condutor elétrico e de um 
isolante por isso chamado de semicondutor. 
Neste ponto queremos dizer-lhe que você poderia fazer, se quiser, uma releitura 
da apostila sobre Corrente Continua até o capítulo 4, pois isto refrescará a memória 
sobre conceitos básicos como resistividade, condutores e isolantes. 
Falaremos sobre os semicondutores do item seguinte em diante. 
2. Semicondutores 
Existem materiais como o mármore, a ardósia, e compostos de silício, que 
permitem o fluxo eletrônico, embora com maior resistência elétrica. Podemos dizer que 
estes materiais estão em uma classe intermediária entre os condutores e não 
condutores, ou isolantes. Estes materiais são chamados de semicondutores, e alguns 
deles têm muita aplicação na prática, como vamos ver mais adiante quando falarmos 
dos diodos e transistores, tais como o silício, o germânio e o boro. Neste capítulo nós 
vamos estudar algumas das características dos semicondutores. 
Somente as cargas negativas se movimentam (os elétrons). As cargas elétricas 
positivas são fixas, tanto no metal como nos materiais isolantes. 
Vamos ver os elétrons livres. Quando vários átomos se unem, alguns elétrons 
permanecem ligados e outros ficam soltos, vagando como se fossem nuvens por todo o 
bloco de material. Os metais têm uma valência positiva e formam íons positivos quando 
em solução, indicando que os metais libertam com certa facilidade alguns de seus 
elétrons. Já no material isolante não existem elétrons livres, ou se existirem, são em 
número muito pequeno. 
Existem na natureza outros materiais, que possuem uma condutividade 
intermediária entre os condutores e os isolantes: são os semicondutores. Nesta classe 
de materiais estão o silício, germânio, boro, selênio, etc. 
O efeito da temperatura é diverso nos condutores e semicondutores: nos 
condutores, ao aumentar a temperatura aumenta a resistência elétrica ou, dito de outra 
maneira, a resistividade elétrica (ρ) cresce com a temperatura (T). Já nos 
semicondutores o fenômeno se inverte: um aumento de temperatura diminui a 
resistividade. Quanto ao efeito da luz, os condutores não são sensíveis a ela, já nos 
semicondutores, a luz produz uma sensível diminuição de sua resistência elétrica. 
 
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 Assim podemos dizer que os semicondutores são sensíveis à temperatura, à 
iluminação, aos campos magnéticos e às impurezas. Este último item tem especial 
importância sobre os diodos, como vamos ver adiante. 
Vamos agora falar de um conceito muito importante: o dos elétrons e lacunas, 
usando o exemplo os átomo do elemento germânio e do silício. 
O germânio, assim como o silício, tem 4 elétrons no seu nível de valência. 
Mas que é nível de valência? Chamamos de nível de valência ao último nível do 
átomo e de elétron de valência aos elétrons que estão nesse nível. Banda de valência 
é a faixa de energia que contém os elétrons de valência. Na Figura 2.1 você vê o 
gráfico de um átomo de silício e um de germânio onde estão indicados os elementos 
que compõem esses átomos e que são: 
1. Prótons (P) que têm cargas positivas 
2. Nêutrons (N), que não têm cargas elétricas 
3. Elétrons que têm carga negativa 
Você vê também aí indicado o nível de valência. 
 
Figura 2.1 
 
 
 
 
 
Na figura podemos ver os dois átomos. À esquerda o átomo de germânio e à 
direita o átomo de silício. Temos as várias camadas de elétrons com os elétrons em 
cada camada. Dentro do núcleo temos, no caso do germânio, 32 cargas positivas - os 
prótons e no silício 14 prótons. Os neutrons não são apresentados por terem carga 
neutra e serem praticamente irrelevantes. Cada um deles tem o mesmo número de 
prótons e de elétrons e ambos têm também 4 elétrons de valência que são os elétrons 
da camada exterior. 
Na eletrônica os elétrons com mais importância são os de elétrons de valência 
(os da camada exterior), já que estes são os que têm mais facilidade em se separar de 
um átomo para se unir a outro. 
Voltando ao átomo de germânio, quando em associação, eles tendem a 
“emprestar” um elétron do átomo vizinho, para formar oito elétrons na camada exterior, 
que é a formação mais estável. O germânio tem um total de 32 elétrons, em 4 níveis: 
no primeiro 2 e nos níveis sucessivos: 8, 18 e 4 elétrons. Podemos imaginar esses 
níveis como esferas concêntricas, sendo que a esfera exterior, a do nível de valência, 
 
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tem 4 elétrons circulando. Como é difícil desenhar essa figura, fizemos uma figura em 
somente duas dimensões, como vemos na Figura 2.2, onde vemos de forma 
simplificada, à esquerda um átomo de germânio, no centro vemos dois átomos de 
germânio que estão próximos e estão tentando dividir o elétron do último nível, na 
direita vemos os átomos com os elétrons partilhados. Nessa figura somente mostramos 
os elétrons no nível de valência. 
 
Figura 2.2 
 
 
 
Na Figura 2.3, vemos alguns átomos em um cristal de germânio, e sua forma de 
compartilhamento, com oito elétrons na camada exterior. Devemos ver que esta 
representação é a ideal, a fim de entendermos o que está acontecendo, mas não é a 
real no interior de um cristal de germânio, que se compõe de muitos átomos unidos 
entre si. Isto que descrevemos não acontece na prática, sendo uma condição ideal, 
quando as condições seriam de uma temperatura de zero absoluto (-273o C) e na 
ausência de luz. 
 
 
Figura 2.3 
 
 
 
 
Quando à temperatura ambiente, essa distribuição perfeita como desenhamos, é 
destruída devido à agitação provocada pela temperatura. Dessa forma alguns dos 
elétrons podem se unir a uma outra dupla de elétrons ou podem simplesmente “vagar” 
entre os átomos. Neste caso, cria-se um vazio que é deixado pelo elétron “vagabundo”, 
o que vem a corresponder a uma região de carga positiva no cristal. Este lugar vazio 
recebe o nome de “lacuna”, indicado pelo sinal + nos diagramas e figuras. Como a 
lacuna é instável, outro elétron move-se de um átomo vizinho para preenchê-la, o que 
cria nova lacuna em outro lugar do cristal. O movimento eletrônico é facilitado pelo 
aumento de temperatura. Dessa maneira os elétrons passam a andar ou dançar dentro 
do cristal, mas como eles não têm uma direção preferencial, estão distribuídos ao 
acaso e não há transporte de energia elétrica de um ponto para outro. 
Caso se aplique um campo elétrico ao blocode germânio, este movimento ao 
acaso, passa a ser orientado, sendo que as cargas positivas (as lacunas) deslocam-se 
na direção do campo, enquanto as cargas negativas (os elétrons), se movimentam no 
sentido contrário. Surge dessa forma uma corrente elétrica, causada por dois tipos de 
portadores: elétrons e lacunas. Note que há uma diferença na produção desta 
diferença de potencial: enquanto nos metais a corrente é produzida somente por 
 
C 
 
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elétrons, nos semicondutores ela é produzida por elétrons e lacunas. Falaremos mais 
sobre isto mais na frente quando tratarmos dos diodos. 
A corrente produzida por este movimento é muito pequena, mesmo a 
temperaturas mais altas e, para fazer com que os semicondutores tenham as 
características necessárias para aplicação prática, recorre-se ao recurso de “dopar”, ou 
misturar elementos estranhos, ou “impurezas” ao bloco de cristal puro. Estas impurezas 
são átomos de outros elementos, tais como, por exemplo, o arsênio e o índio, 
conseguindo-se com isso aumentar a mobilidade das lacunas e elétrons. Devemos 
compreender que o que falamos sobre o germânio vale igualmente para o silício, outro 
semicondutor muito usado. 
Vamos falar agora um pouco sobre os semicondutores dopados. 
 
2.1 Semicondutor tipo N 
Para fins práticos na eletrônica, os cristais puros não têm muito valor. Por isso 
pratica-se a dopagem dos semicondutores feita sob cuidadoso controle. Esta dopagem 
tem a intenção de aumentar o número de portadores (elétrons e lacunas), e pela união 
de cristais com diferentes dopagens criam-se os diodos, transistores, termistores e 
outros componentes eletrônicos de grande utilidade prática. 
Silício N- Usando o silício como exemplo, podemos falar do silício N e do 
silício P. O silício N é formado pela adição de arsênio ou antimônio que tem cinco 
elétrons de valência e, quando introduzido no retículo cristalino do silício, o átomo de 
arsênio passa a ocupar uma posição fixa no cristal. Ele passa a compartilhar quatro de 
seus elétrons com os átomos adjacentes do silício, mas como ele tem cinco elétrons de 
valência, um elétron fica passeando ao acaso pelo cristal. Vemos que o arsênio 
introduz no bloco de cristal de silício, um elétron livre e é então negativamente 
carregado. Por essa razão, o arsênio é chamado de impureza doadora, e a liga 
produzida é chamada de silício N, de negativo, por ter um excesso de elétrons ou de 
cargas negativas livres. Dessa maneira, como o cristal fica muito rico em elétrons, ele 
tem a sua condutibilidade elétrica aumentada. Por outro lado como está faltando um 
elétron no átomo de arsênio, ele fica com uma carga positiva. Podemos entender então 
que o silício N tem cargas positivas e elétrons livres, sendo que as cargas móveis são 
as que determinam a condutibilidade do silício. Ver Figura 2.4. 
 
 
 
Figura 2.4 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
 
 
2.2 Semicondutor tipo P 
Silício P- Vamos falar agora um pouco sobre o silício P. Neste caso o elemento 
dopador é o índio. Este elemento tem três elétrons de valência. Devido a esta 
configuração eletrônica, os fenômenos que ocorrem no interior do silício são diferentes 
do caso que estudamos acima, da dopagem por arsênio. Ao redor do átomo de índio 
temos os três elétrons do índio unidos aos elétrons do silício: 3+4= 7 elétrons. Existe, 
portanto vaga para um elétron, para dar a configuração estável de oito elétrons. Como 
conseqüência este elétron deixa uma lacuna no seu lugar de onde se originou, que 
deve ser preenchida por outro elétron. Assim, as lacunas se movimentam no cristal, 
como faziam os elétrons no caso do silício N. Vemos assim que se o arsênio introduz 
elétrons livres no cristal de silício, o índio faz o oposto: introduz lacunas na estrutura 
cristalina. Temos assim o segundo tipo de portadores de corrente elétrica nos 
semicondutores. Como vemos as lacunas podem ser consideradas como cargas 
positivas, sendo o silício neste caso chamado de silício P, de positivo. Devido a esta 
característica o índio recebe o nome de impureza aceitadora. Podemos então 
considerar o silício P como contendo cargas negativas imóveis e cargas positivas 
móveis. Ver Figura 2.5. 
 
 
Figura 2.5 
 
 
 
 
 
 
 
 
Como você vê os elétrons procuram se organizar para ter 8 elétrons na última 
camada. Dizemos que uma substância é um cristal ou cristalina quando ela possui uma 
estrutura cúbica como vemos na Figura 2.6. 
 
 
Figura 2.6 
 
 
 
 
 
 
7 
 
 
Nessa estrutura os átomos ocupam os vértices do cubo. O germânio e o silício 
são substâncias cristalinas. Podemos para fechar este capítulo falar sobre duas coisas: 
o teorema do octeto e a ligação covalente. Primeiramente citar o teorema do octeto: um 
átomo tem configuração estável se possuir 8 elétrons no último nível e, segundo, uma 
ligação é dita ser covalente quando os átomos estão ligados entre si por um 
emparelhamento de elétrons de forma a garantir a estabilidade como vimos no teorema 
dos octetos. 
Demos estas explicações um pouco longas para que você tenha uma melhor 
compreensão dos semicondutores. 
 
Exercícios 
1. Os doadores são positivamente carregados. A afirmação é: 
a. Correta 
b. Errada 
2. Os aceitadores são positivamente carregados.A afirmação é: 
a. Correta 
b. Errada 
 
3. Os aceitadores têm lacunas ou buracos. A afirmação é: 
a. Errada 
b. Certa 
4. A dopagem por aceitadores fornece buracos. A afirmação é: 
a. Certa 
b. Errada 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8 
 
 
3. Junção PN 
Tanto o silício N como o P são bons condutores da eletricidade, devido às 
cargas livres introduzidas pelas impurezas. Ambos conduzem a eletricidade com 
facilidade em ambos os sentidos. Para formar os diodos e transistores torna-se 
necessário colocar blocos de cristais dos dois tipos, associados de diversas maneiras, 
como veremos em seguida. 
Sem dúvida um dos grandes avanços técnicos conseguidos no século passado 
foi, na engenharia eletrônica, a invenção dos componentes sólidos capazes de 
controlar a corrente elétrica, por essa razão chamados de componentes ativos. Antes 
desses componentes sólidos existiam as válvulas à vácuo, que tinham diversos 
inconvenientes, entre eles: seu tamanho, alto consumo de energia elétrica e, por 
conseqüência, grande aquecimento, e sua delicadeza de construção que as tornavam 
muito propícias para defeitos e por isso uma vida relativamente curta. 
Podemos dizer que as válvulas são hoje coisa do passado, tendo sido 
substituídas pelos diodos e transistores, construídos com base nos semicondutores, 
sendo chamados de componentes de estado sólido. 
Os diodos foram os primeiros componentes sólidos que apareceram, e eles têm 
em princípio as mesmas características do diodo à válvula, isto é, quando diretamente 
polarizados comportam-se como condutores e quando inversamente polarizados como 
isolantes. 
Entretanto devido às características dos semicondutores, podem ser construídos 
outros componentes, tais como diodos especiais que operam como resistores 
especiais, de tal maneira que qualquer que seja a corrente em que está trabalhando, a 
tensão em seus terminais permanece constante, sendo extensivamente usados como 
estabilizadores de tensão em circuitos de medição como veremos adiante no capítulo 
5. 
Vamos estudar no capítulo 4 como funcionam os diodos. 
Como vimos, um metal é constituído por átomos que tem uma certa tendência a 
perder um ou mais elétrons na última camada eletrônica, ou nível de valência. 
Podemos citar como exemplo os metais alcalinos: lítio, sódio, potássio, rubídio, césio e 
frâncio. 
Esses elétrons livres conferem ao metal certa facilidade de deixar a eletricidade 
passar, assim como ter outras propriedadestais como o brilho, calor, etc. 
Existe uma teoria, chamada de teoria das bandas, que explica esse 
comportamento dos metais. Porém a descrição e o estudo dessa teoria está além do 
âmbito deste curso, pois combina a mecânica quântica, estatística e relatividade. 
Citamos isto para que vocês saibam a eletrônica é um campo muito fértil para 
investigação. 
 
4. Funcionamento dos diodos 
Os diodos de estado sólido foram os primeiros componentes que apareceram na 
técnica dos semicondutores. 
Os diodos de estado sólido, que chamaremos de agora em diante simplesmente 
por diodos, são constituídos por um cristal de semicondutor, que pode ser o silício ou o 
 
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germânio, que se divide em dois blocos. Um dos blocos, chamado tipo N, é dopado 
com impurezas aceitadoras de elétrons; o outro chamado de tipo P, é dopado com 
impurezas doadoras. Reveja o capítulo 2 acima se você já esqueceu o que isto 
significa. Como estudamos ali, o arsênio é uma impureza doadora e o índio é uma 
impureza aceitadora. 
 
4.1 A junção PN 
Os materiais P e N separados são de pouca importância para nós, entretanto, se 
acoplarmos os dois, sem que sua estrutura cristalina seja rompida, forma-se uma 
junção dos dois, que é de grande utilidade e que é chamada de diodo de junção. Na 
Figura 4.1 vemos esses blocos separados, estando representadas somente os átomos 
das impurezas. 
 
 
. 
 
Figura 4.1 
 
Vamos agora estudar o que acontece quando se unem os dois cristais, isto é, 
quando é feita a junção. Ocorrem então duas coisas: 
1. Assim que as duas partes são unidas, as bordas que formam a junção, que 
são pouco dopadas, fazem com que os elétrons livres do material N 
encontram na região da junção uma região com poucos elétrons livres, 
acontecendo do outro lado coisa semelhante, as lacunas do material P 
encontram na junção uma região com poucas lacunas. Assim os elétrons e 
as lacunas começam a se difundir na região da junção, espalhando-se 
arbitrariamente nela, e então aparecem elétrons nas proximidades do 
material P e lacunas nas proximidades do material N, provocando dessa 
forma uma neutralização das cargas: um elétron se anula com uma lacuna. 
2. Como vimos acima, os átomos das impurezas são fixos na estrutura do 
cristal e, portanto, não podem se mover. Quando um elétron se encontra com 
uma lacuna, suas cargas se neutralizam, deixando um átomo de impureza 
carregado, sendo que o átomo que doou o elétron se carrega positivamente, 
e o átomo que recebeu o elétron carregou-se negativamente. A esses 
átomos eletricamente carregados damos o nome de íons. Surge então um 
campo elétrico nessa região e a diferença de potencial produzida por esse 
campo elétrico recebe o nome de BARREIRA DE POTENCIAL, Figura 4.2 
abaixo. O campo produzido pela soma das cargas individuais das impurezas, 
é o bastante grande para fazer com que os outros portadores majoritários 
permaneçam fora da região da junção. Após algum tempo se estabelece uma 
condição de equilíbrio, isto é, deixa de haver recombinações na junção, e daí 
por diante o cristal permanecerá estático, nada mais ocorrendo. Explicado de 
outra maneira, no período de fabricação do diodo, as cargas fixas atraem as 
cargas móveis, o que quer dizer que elétrons atravessam a fronteira entre os 
dois cristais, e neutralizam algumas lacunas; por outro lado, algumas lacunas 
 
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também atravessam a região de fronteira e vão neutralizar cargas negativas, 
provocando a criação de uma região da fronteira que não tem lacunas ou 
elétrons, somente cargas fixas de um lado e do outro, criando-se uma região 
chamada de potencial de junção ou barreira de potencial. 
 
Figura 4.2 
 
 
 
 
4.2 Polarização direta 
Vamos supor que nós ligamos uma pilha, ou outra fonte de corrente contínua, 
aos pólos do diodo. Vamos ligar o pólo negativo da pilha à região N do diodo, e o pólo 
positivo à região P do diodo, conforme Figura 4.3 na parte direita da figura. Quando se 
ligar a chave, a diferença de potencial introduzida pela fonte se opõe à barreira de 
potencial da junção, havendo então um deslocamento de lacunas na direção da 
fronteira, pelo lado P, e um deslocamento de elétrons pelo lado N. Produz-se assim 
uma passagem de corrente elétrica através da junção. Esta forma de polarização 
recebe o nome de polarização direta. Vemos na figura uma visualização deste tipo de 
polarização. 
Figura 4.3 
 
Nessa figura BP significa a Barreira de Potencial, I é a corrente devida aos 
portadores majoritários e Io a corrente devida aos portadores minoritários. 
Você deve observar como se comporta a barreira de potencial em cada um dos 
casos. Na esquerda, sem polarização a barreira tem uma determinada largura, na 
figura central com a polarização inversa (que veremos a seguir) a barreira aumentou de 
largura e na figura da esquerda com a polarização direta a barreira diminuiu. 
 
4.3 Polarização inversa 
Vamos supor agora uma ligação diferente da fonte de corrente contínua. O pólo 
positivo da pilha se liga à região N do diodo, e o pólo negativo à região P, Figura 4.3 na 
figura central. Nessas condições, à barreira de potencial do diodo deve ser somada a 
diferença de potencial da fonte externa. Agora lacunas são tiradas da junção e elas se 
dirigem para o lado P, e elétrons da junção passam para o lado oposto (N). Neste caso 
Junç ão
Barre ira de Potencia l
P N
P N
I Io
BP
Diodo não pola rizado
P N
I Io
BP
Diodo d iretam ente
pola rizado
Diodo inversam ente
pola rizado
P N
I Io
BP
 
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há um aumento de potencial na barreira de potencial, ocorrendo maior dificuldade para 
a passagem da corrente elétrica. Temos neste caso o que se chama uma polarização 
inversa. 
 
4.4 Conseqüências da polarização 
Temos como conseqüência da polarização, na polarização direta uma passagem 
mais fácil da corrente, e na polarização inversa um impedimento na passagem dessa 
corrente. 
Temos então uma aplicação imediata: a retificação da corrente alternada. Vamos 
estudar isto logo mais neste capítulo. 
Exercícios 
5. Os semicondutores têm quatro tipos de cargas móveis: 
a. Lacunas e elétrons. 
b. Positivas 
c. Negativas 
d. Neutras 
6. Os semicondutores são dopados com aceitadores para: 
a. Por serem doentes 
b. Para conter cargas móveis como lacunas 
c. Por serem viciados 
d. Por serem necessitados de carga 
7. Os semicondutores são dopados com doadores por: 
a. Serem pobres 
b. Por estarem sem carga 
c. Por serem necessitados de cargas 
d. Para conter elétrons 
8. Quando um diodo está polarizado diretamente sua junção é: 
a. Aumentada 
b. Fica igual 
c. Diminuída 
d. Não tem nada a ver 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4.5 Tipos de diodos 
Fica claro pelo que estudamos que um tipo de diodo é formado por duas fatias 
de semicondutor, um P e outro N. Mas com a evolução da eletrônica, outro tipo de 
diodo surgiu. É o diodo de contato de ponta. Este diodo é formado por um bloco de 
semicondutor N e de uma agulha metálica, criando-se ao redor da ponta da agulha 
uma zona de contato do tipo P. Este diodo recebe o nome de contato de ponta. Temos 
os diodos de sinal, de potência, os diodos zener e outros. 
 
4.6 Curva característica do diodo de junção 
As características dos componentes são freqüentemente indicadas por meio de 
gráficos, como o da Figura 4.4. Essas curvas são chamadas de curvas características. 
 
 
 
 
 
 
Figura 4.4 
 
 
 
 
Essas curvas são usadas na prática, quando o projetista que utiliza o 
componente está projetando um determinado circuito eletrônico. Esses gráficos, 
chamados de gráficos cartesianos, têm a vantagem de facilitar a compreensão do 
comportamento do componente sob diversas condições.Dessa maneira, na figura 
apresentada, a tensão marcada no eixo horizontal no sentido positivo, indica a 
polarização direta do diodo, enquanto a tensão marcada no sentido negativo indica a 
polarização inversa. Já no eixo vertical estão indicados os fluxos de corrente: a 
corrente no sentido vertical positivo é a corrente de polarização direta, e a corrente no 
eixo vertical negativo, indica a corrente quando a polarização é inversa. 
Analisando a curva vemos que, na polarização direta a corrente aumenta quase 
linearmente com um pequeno aumento de tensão, entretanto o diodo só começa a 
conduzir após uma tensão V que é basicamente de 0,7V para o diodo de silício e de 
0,2 V para o diodo de germânio. Essa tensão toma o nome de tensão de joelho. Já na 
polarização inversa temos uma tensão máxima inversa, que quando ultrapassada o 
diodo se queima, e esta tensão recebe o nome de tensão de ruptura. Esta propriedade 
é aproveitada nos diodos zener que veremos adiante. 
Dizemos que um diodo é ideal, quando ele conduz se polarizado diretamente, e 
quando não conduz se polarizado inversamente. 
 
Voltagem
C
o
rr
e
n
te
0,7 V
 
13 
 
 
Graficamente os diodos são representados como vemos na Figura 4.5. 
 
 
Figura 4.5 
 
 
 
 
 
4.7 O diodo de sinal 
Os diodos de sinal são geralmente pequenos dispositivos semicondutores não 
lineares onde estão envolvidos pequenos sinais de corrente de até 100 mA e de alta 
freqüência e quando são desejados baixos valores da capacitância. Estes sinais são 
encontrados nos circuitos de radio, televisão e nos circuitos digitais. Estes diodos são 
muito pequenos e a junção PN está geralmente encapsulada em vidro e têm uma cinta 
preta ou vermelha em um extremo de seu corpo para ajudar na identificação do seu 
catodo sendo o mais comum o diodo 1N4148 que vemos na foto abaixo. Para ler os 
valores escritos no corpo deste diodo é necessário o uso de lupas para facilitar a 
leitura. 
 
 
 
 
As características dos diodos de sinal são diferentes das dos diodos de 
germânio e de silício e são as seguintes: 
Diodos de germânio: têm valores da resistência inversa baixa que produzem 
uma voltagem direta mais baixa através da junção, que é tipicamente de 0,2V, mas têm 
uma resistência direta mais alta através da junção devido à sua pequena área. 
Os diodos de sinal de silício têm valores da resistência inversa muito altos que 
produzem uma tensão direta na junção de ao redor de 0,6V. Sua resistência direta é 
bastante baixa e assim produz uma corrente e tensão direta alta. 
Estes diodos são usados em aplicações de retificadores, limitadores ou na 
conformação de ondas. 
 
4.8 Parâmetros dos diodos 
Os diodos são fabricados com uma ampla faixa de correntes e de tensões e por 
isso deve-se tomar cuidado quando de sua aplicação. Vamos ver as características 
mais importantes. 
 
 
 
P N
Anodo Ca todo
I
 
14 
 
 
4.8.1 Corrente direta máxima 
A corrente direta máxima é a máxima corrente direta permitida para o 
componente. Quando o diodo estiver conduzindo na condição de polarização direta ele 
terá uma pequena resistência na junção e dessa forma uma certa potência é dissipada 
na passagem da junção na forma de calor. Fica claro que se a corrente máxima for 
excedida mais calor será gerado que poderá ter como conseqüência sua destruição. 
Dessa forma quando um diodo opera ao redor de sua taxa máxima de corrente deve-se 
montá-lo com um dissipador de calor. 
Estes dissipadores de calor são feitos de alumínio e vemos na foto abaixo 
alguns tipos. 
Dissipadores de calor 
 
4.8.2 Pico da voltagem inversa 
A máxima voltagem inversa é a operação em voltagem máxima quando 
operando com polarização inversa, que pode ser aplicada ao diodo sem que ocorra a 
tensão de ruptura ou queima do diodo. Este nível de tensão é usado para os diodos 
retificadores em circuitos de retificação onde a onda senoidal muda de positiva para 
negativa em cada ciclo. 
 
4.8.3 Temperatura máxima de operação 
A temperatura máxima de operação se relaciona com a temperatura da junção 
do diodo e é a temperatura máxima permitida para a operação do diodo antes que sua 
estrutura se deteriore sendo exprimida em °C por watt. 
Este valor está relacionado com a corrente direta máxima de maneira que com 
esta corrente a temperatura da junção do diodo não é excedida. Mas a máxima 
corrente direta também depende da temperatura ambiente onde o diodo está operando 
e assim a corrente direta máxima é usualmente alguns graus acima da ambiente. 
 
 
 
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Exercícios 
9. Quantos tipos de diodos existem? 
a. Somente um tipo: diodo 
b.Somente dois tipos: são diodos 
c. Muitos tipos diferentes 
d. Zener e de sinal 
10. Para que se faz a polarização dos diodos 
a. Para unificar os tipos 
b. Para poder usá-lo como um componente prático 
c. Para poder usar como eletrodo 
d. Para carregar energia 
11. Qual é a resposta correta quando um diodo não está polarizado? 
a. Ele não tem carga 
b. Ele não tem lacunas 
c, Nenhum tensão externa foi aplicada 
d. Ele não tem elétrons 
12. Por que um diodo é polarizado diretamente? 
a. Porque deve correr uma corrente 
b. Para reduzir a junção e facilitar a passagem da corrente 
c. Para aumentar a junção 
d. Para carregar a voltagem 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
16 
 
 
4.9 Diodos de proteção 
Os diodos de sinal podem ser usados em diversos circuitos sendo o mais 
comum o uso na proteção de surtos de tesão. Por exemplo, quando a bobina de um 
relê é desligada, Figura 4.6 abaixo. 
 
Figura 4.6 
 
 
 
 
A corrente que circula pela bobina do relê cria um campo magnético que termina 
subitamente quando a chave é desligada. O colapso instantâneo do campo magnético 
induz uma alta voltagem de curta duração na bobina do relê que pode causar danos na 
bobina e outros componentes do circuito. O diodo de proteção permite que a voltagem 
induzida faça circular uma corrente de curta duração no circuito de maneira que o 
campo magnético cessa rapidamente e dessa forma impede que a voltagem induzida 
se torne muito alta para causar danos nos componentes do circuito. 
 
4.10. Diodos de potência 
Vimos até agora que um diodo pode somente conduzir corrente em uma só 
direção e não na direção contrária como se fosse uma válvula de uma só direção. 
Uma aplicação para esta característica é a conversão da corrente alternada em 
corrente contínua, um processo chamado de retificação. Este circuito é usado 
principalmente em fontes de força. Os pequenos diodos de sinal podem ser usados 
como retificadores de baixa potência e nos circuitos onde se exige uma maior potência 
são usados os diodos de potência ou de força. 
Os diodos de potência são diodos de junção de tamanho maior que fornecem 
uma maior capacidade de corrente de até algumas centenas de ampères. Como os 
diodos de potência têm uma grande zona de junção eles não são apropriados para 
altas freqüências, mas existem disponíveis diodos para essas aplicações. Os diodos de 
potência são projetados para ter uma resistência direta de frações de ohm sendo sua 
resistência inversa alta de vários megohms que bloqueia a corrente inversa. Eles são 
usados principalmente na conversão de energia em suprimentos de força, retificadores 
e inversores. 
Os diodos de potência podem ser instalados individualmente ou junto com outros 
em diversos tipos de circuito como de meia onda, onda completa ou de ponte. Os 
diodos mais usados são os de uso geral da série 1N400X com correntes de 1 ampère e 
maiores e tensões de 50 V até 1000. Vamos a seguir estudar estas aplicações. 
 
 
 
 
Relê
Transistor
D
io
do
de
 p
ro
te
çã
o17 
 
 
4.11 Outros tipos de diodos 
Existem outros tipos de diodos que não estudaremos aqui, tais como fotodiodos, 
diodos PIN, diodos de túnel e diodos Schottky de barreira. Podem-se adicionar mais 
junções PN à estrutura básica que vimos aqui sendo assim construídos outros tipos de 
diodos. Assim com um diodo de 4 camadas de semicondutores temos um tiristor ou 
retificador controlado de silício e com 5 camadas temos os Triacs 
 
4.12 Definição de retificador 
A corrente alternada na instalação de uma casa, no Brasil, é uma corrente que 
tem uma freqüência de 60 ciclos que se alterna 120 vezes por segundo de um valor 
positivo para um valor negativo. Na Europa a corrente tem 50 ciclos e na América do 
Sul o Paraguai também tem 50 ciclos. 
Os circuitos usados na eletrônica utilizam normalmente uma corrente constante 
ou contínua e assim devemos transformar as correntes alternadas (CA) em correntes 
contínuas (CC). O circuito utilizado para isso é chamado de retificador e usa as 
características dos diodos de junção que vimos acima de permitir a passagem da 
corrente em uma direção e impedir na outra. Vemos abaixo um diagrama de blocos de 
um retificador, Figura 4.7. Nessa figura temos um diagrama de blocos de um retificador 
que pode transformar uma onda CA em CC de meia onda ou de onda completa. Vamos 
ver em seguida com mais detalhe estes retificadores. 
 
 
Figura 4.7 
 
 
 
 
4.12.1 Retificador de meia onda 
Temos na Figura 4.8 abaixo o circuito de um retificador de meia onda. Este 
retificador é capaz de retificar apenas meia onda da corrente alternada aplicada. 
Para entender melhor como funciona este circuito temos que saber o seguinte: 
uma onda de CA completa tem dois semiciclos, um positivo e um negativo. O semiciclo 
positivo polariza o diodo diretamente e este conduz deixando passar esse semiciclo, no 
semiciclo negativo seguinte, o diodo é polarizado inversamente e ele não conduz e, 
portanto, não deixa passar este semiciclo, como vemos na figura. 
 
 
Figura 4.8 
 
 
 
18 
 
 
Vemos então nessa figura que a corrente alternada tem CA tem dois semiciclos 
um positivo e um negativo e que ao passar pelo diodo somente o semiciclo positivo 
passa e o semiciclo negativo é eliminado. 
Durante cada meio ciclo quando a onda passa pelo lado digamos positivo da 
senóide o diodo é diretamente polarizado, ou seja, o anodo é positivo em relação ao 
catodo, e a corrente flui por ele. Como a carga que mostramos é um resistor a corrente 
que flui pela carga é proporcional à voltagem conforme a lei de Ohm. Durante o 
semiciclo negativo da onda senoidal, o diodo é inversamente polarizado ou seja o 
anodo está negativo em relação ao catodo nenhuma corrente flui por ele. Portanto no 
meio ciclo negativo nenhuma corrente flui pelo resistor, pois não existe voltagem. 
Por essa razão na figura acima no lado da CC existe uma “falha” no diagrama de 
voltagem. Depois de passar pelo retificador a onda tem a forma da Figura 4.9. Você 
nota que a corrente foi parcialmente retificada, pois apresenta uma forma ondulada 
acompanhando parte da curva da onda senoidal. 
 
 
 
Figura 4.9 
 
 
 
A corrente no lado de CC flui em somente uma direção tornando o circuito 
unidirecional e o valor da voltagem que passa pelo resistor é dada pela equação: 
 
 
 
onde Vmax= máxima voltagem da CA e Vs é a rms da voltagem de entrada 
 
Exemplo 1. Calcular a corrente e a potência que passa por um resistor de 1kΩ que está 
ligado em um circuito de 110 V por meio de um retificador de meia onda. 
V=0,45*110= 49,5 V 
I=49,5/1000=0,0495 A 
P=(0,0495)2*1000=2,45 W 
Como vemos na figura acima a voltagem de saída é pulsante com duas meias 
ondas de CC. Veremos a seguir como tratar esta onda para torná-la mais linear. 
 
 
 
 
scc
VV
V
V 45,0318,0
max
max
 
19 
 
 
4.12.2 Retificador de onda completa 
 O circuito anterior não é muito eficiente, pois perdemos meia onda. Neste 
retificador de onda completa ambas as partes da onda são retificadas como vamos ver, 
o que torna este circuito mais eficiente. 
 
Figura 4.10 
 
 
 
 
 
 
Como vemos na Figura 4.10 acima são usados dois diodos com um 
transformador que têm uma tomada central no secundário para ter dois ciclos de CA. 
Assim cada diodo conduz quando seu anodo está positivo como vimos acima quando o 
anodo se torna positivo sendo então diretamente polarizado. 
A curva toma a forma da Figura 4.11. 
 
 
Figura 4.11 
 
Vemos na figura que temos agora meias ondas de CC sem espaço entre elas. 
Podemos agora modificar a equação dada acima para o retificador de meia onda para: 
 
 
 
A voltagem pico da onda é a mesma quando a tomada do secundário do 
transformador for central. Algumas vezes para obter voltagens CC diferentes o 
secundário tem relações diferentes, mas este arranjo não é ideal, pois o transformador 
tem que ser mais pesado para uma certa potência de saída. Neste caso é melhor usar 
uma ponte retificadora como veremos adiante. 
 
Exemplo 1.. Calcular a corrente e a potência que passa por um resistor de 1K que está 
ligado em um circuito de 110 V por meio de um retificador de onda completa. 
Este exercício é feito para fins de comparação com o exercício acima. 
V=0,9x110= 99 V 
I=99/1000=0,099 A 
P=(0,099)2X1000=9,80 W 
R
ed
e
Tr
af
o R
CA
CA CC
I1
I2
scc
VV
V
V 9,0637,0
2
max
max
 
20 
 
 
Você vê que a potência é muito maior que no exemplo anterior o que significa 
que este circuito é mais eficiente do que o anterior. 
 
4.12.3 Retificador de onda completa com circuito de ponte 
A ponte retificadora é um circuito que produz uma retificação de onda completa. 
Este tipo de retificador usa quatro diodos como vemos na Figura 4.12 abaixo. 
 
Figura 4.12 
 
 
 
 
 
 
Os diodos funcionam assim: para semiciclos positivos do secundário do 
transformador os diodos D1 e D2 conduzem ou estão fechados, e os D3 e D4 estão 
abertos, nos semiciclos negativos os diodos D3 e D4 conduzem ou stão fechados e os 
D1 e D2 estão abertos.e dessa forma temos uma retificação de onda completa. Vemos 
que os diodos estão ligados em série em pares com somente dois diodos conduzindo 
durante cada meio ciclo. 
Vemos na figura a forma das ondas CC que são idênticas à do retificador de 
onda completa que vimos nas Figuras 4.10 e 4.11. Vemos que a corrente de saída é 
unidirecional e para este circuito valem as fórmulas que demos acima para o retificador 
de onda completa. 
 
4.12.4 Circuito de filtro 
Vimos acima que o retificador de meia onda produz uma onda de saída cada 
meio ciclo e que não é muito prático para uma alimentação contínua. Já o retificador de 
onda completa produz um valor de CC médio mais alto, como vimos de 0,637Vmax, 
com uma oscilação menor com uma saída dupla da freqüência de entrada. Podemos 
ainda aumentar a CC de saída um pouco mais ligando um capacitor na saída do 
circuito de ponte como mostramos na figura 4.13 abaixo. 
 
 
Figura 4.13 
 
 
 
 
Re
de
D1
D4D2
D3 CCCA
Re
de
D1
D4D2
D3 CCCA
C
 
21 
 
 
Esse capacitor eletrolítico converte a oscilação da onda completa do retificador 
em uma corrente contínua mais plana como vemos na Figura 4.14 abaixo. 
 
Figura 4.14 
 
 
Temos dois parâmetros importantes para considerar quando vamos escolher 
este capacitor que são: sua voltagem de trabalho que deve ser mais alta que a 
voltagem de saída em vazio (isto é sem carga) do retificador e seu valor de 
capacitância que determina a oscilação que vai passar superposta sobre a voltagem de 
CC, como vemos na figura acima. Um valor do capacitor muito baixo poderá ter um 
efeito quase nuloe muito grande poderá ter um custo muito alto. Uma regra usual é de 
ter uma ondulação da voltagem da ordem de 110 mV pico a pico. 
Uma vantagem do retificador de onda completa que você deve ter notado pelas 
figuras acima é que ele produz uma ondulação menor e com um capacitor adequado a 
ondulação se torna muito pequena. Se a freqüência do circuito for de 60 Hz para uma 
onda completa a freqüência será de 120 ciclos e para a meia onde será de 60Hz. 
Pode-se acrescentar um filtro (filtro pi) que é um filtro passa baixa com dois 
capacitores para suavizar as ondas de saída de mesmo valor e uma indutância ou 
bobina para introduzir uma alta impedância para o componente da ondulação. 
Também existe a alternativa mais barata de empregar os circuitos integrados da 
família LM78xx, que podem reduzir a ondulação em mais de 78dB conforme a folha de 
dados do fabricante desses CIs, quando fornecendo acima de 1A de corrente. 
Estudaremos exemplos deste CI na apostila de experiências eletrônicas. 
Exercícios 
13. Nos retificadores de onda completa com diodos estes estão ligados em: 
a. Paralelo 
b. Série 
c. De qualquer jeito 
d. Paralelo e série 
14. A retificação de onda completa é: 
a. Menos eficiente 
b. Melhor para surfe 
c. Mais eficiente 
d. É mais perigosa 
15. Os CIs 78xx são bons para: 
a. Custam barato 
b. Usar para economizar espaço 
c. Mais eficientes para eliminar a ondulação 
d. São mais elegantes no circuito 
 
 
 
22 
 
 
16. No Brasil a rede de distribuição elétrica tem uma freqüência de: 
a. 60 ciclos 
b.120 ciclos 
c. É de corrente contínua 
d. 30 ciclos 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
23 
 
 
5. Circuito regulador- O diodo Zener 
Vimos no capítulo 4.6 acima que um diodo em polarização inversa deixa passar 
uma pequena corrente, mas poderá sofrer um sério dano se a voltagem aplicada for 
muito alta. 
Existe, entretanto, um diodo de “ruptura” chamado Zener que á basicamente o 
mesmo diodo de junção, porém é feito especialmente para uma determinada voltagem 
de ruptura ou tensão de Zener, Vz. 
Este diodo trabalha da mesma forma de um diodo normal deixando passar 
corrente na polarização direta, mas quando a voltagem reversa passa de um 
determinado valor existe uma voltagem reversa de ruptura onde ocorre uma ruptura na 
zona da barreira de potencial e a corrente aumenta para o valor máximo do circuito que 
é usualmente limitada por meio de um resistor. 
Este ponto pode ser precisamente controlado no estágio de dopagem do diodo o 
que produz uma voltagem específica de ruptura do Zener que vai desde uns poucos 
volts até algumas centenas de volts. 
Vemos na Figura 5.1 abaixo uma curva característica do Zener. 
 
 
 
 
Figura 5.1 
 
 
 
 
 
O Zener é usado no modo de polarização inversa onde podemos ver na figura 
ele tem uma voltagem praticamente constante (quase vertical) qualquer que seja a 
corrente que está fluindo por ele. Esta característica de voltagem constante é usada 
para controlar ou estabilizar a voltagem de saída. O diodo continuará a controlar até 
que a corrente atinja um valor mínimo Iz na região de ruptura. 
 
5.1 Regulador Zener 
Existem vários tipos de reguladores que estudaremos na lição sobre 
transistores, por isso aqui estudaremos somente o regulador Zener. 
 
 
 
 
Voltagem inversa 
de ruptura
-V +V
Vo
lta
ge
m
 co
ns
ta
nt
e
Corrente direta
Corrente inversa
-I
+I
Região
Zener An
od
o 
Ca
to
do
C A
Símbolos usuais 
do Zener
 
24 
 
 
No circuito da Figura 5.2 vemos um regulador Zener e você deve notar que seu 
símbolo é um pouco diferente do diodo normal tendo um acréscimo no seu traço 
transversal. 
 
 
Figura 5.2 
 
 
 
Entre outras aplicações o diodo Zener pode ser usado para produzir uma tensão 
estabilizada pela passagem de uma pequena corrente por ele por meio de um resistor 
(Re) que limita a corrente. Vimos que os retificadores de meia e de onda inteira deixam 
uma ondulação na tensão retificada. O Zener pode ser aplicado nestes casos para 
estabilizar a voltagem. 
A voltagem Ve é a voltagem que vem do retificador e circuito de eliminação da 
ondulação e Vs é a voltagem estabilizada retirada entre os terminais do Zener. Vemos 
que o catodo está ligado ao positivo e está inversamente polarizado e operando na 
zona de ruptura. O resistor Re é escolhido a fim de limitar a corrente máxima que 
passa pelo circuito e deve ser escolhido de maneira que a taxa máxima de potência 
não seja excedida na condição de trabalho em vazio ou Rc=0. 
 Existe uma corrente zener mínima para a qual a estabilização da voltagem é 
efetiva e a corrente do zener deve estar acima deste valor na região de ruptura e o 
limite superior da corrente depende da taxa de potência do zener. 
Exemplo 1. Uma fonte de tensão de 9 V tem uma entrada de tensão de 12VCC. 
Usando um zener de 2W de potência calcular a corrente máxima, o valor do resistor em 
série, a corrente Ic com 500Ω para o resistor de carga e a corrente de alimentação. 
a) Corrente máxima 
O valor da corrente máxima é dada por: 
Aax 22,0
9
2
Voltagem
zener do Potência
Im
 
b) Resistor Re 
5,13
22,0
3
22,0
912
Re
 
c) Corrente Ic 
AIc 018,0
500
9 
d) Corrente total de alimentação 
Ic=Imax+Ic=0,22+0,018=0,238 A 
 
Ve Vs
Re
Rc
Ie
Ic
 
25 
 
 
5.2 Valores dos Zener 
Os diodos Zener são utilizados para produzir diferentes voltagens desde 2,4V 
até 47V para potências de 500 mW e de 3,3V até 62V para potências de 1,3W 
 
6. Circuitos diversos com diodos 
Existem outros circuitos à diodos usados para fins especiais tais como o 
recortador, o limitador, os dobradores e o grampeador que vamos ver sucintamente. 
 
6.1 Circuito recortador ou clipping 
Este circuito é usado para selecionar uma parte da onda a ser transmitida que 
poder a parte inferior ou superior da onda. Vemos este circuito na Figura 6.1 e a onda 
produzida é a parte superior sendo a parte inferior cortada. 
 
 
 
 
Figura 6.1 
 
 
 
 
 
 
 
 
Este circuito funciona assim: temos uma tensão alternada de entrada e uma de 
CC de referência. Quando o semiciclo positivo da tensão alternada atingir valores 
iguais ou maiores do que a de referência o diodo conduzirá porém com valores 
menores ele estará polarizado inversamente e não conduzirá. 
 
6.2 Circuito limitador 
Este circuito que vemos na Figura 6.2 serve para limitar o valor da onda e 
funciona da seguinte maneira: quando os valores da onda senoidal forem superiores ao 
valor da CC o diodo não conduzirá pois estará polarizado inversamente. 
 
 
 
 
 
26 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.2 
 
 
 
 
 
 
 
 
6.3 Dobradores de tensão 
Temos os dobradores de meia onde o os de onda completa que vemos nas 
Figuras 6.3 e 6.4 respectivamente. 
 
 
 
Figura 6.3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
27 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6.4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Diodo emissor de luz LED 
Os diodos emissores de luz conhecidos por LEDs estão entre os mais usados de 
todos os diodos. Os LEDs emitem luz de diversas cores ao serem atravessados por 
uma corrente elétrica e a faixa de cores emitida vai desde o infravermelho ao laser. 
Os LEDs estão em franco desenvolvimento e são olhados como a iluminação do 
futuro devido ao seu alto rendimento, longa vida e sua capacidade de produzir cores 
em um largo espetro de freqüências e podem se comportar como fontes de iluminação 
convencionais.Os LEDs comuns são produzidos com substâncias inorgânicas como o 
arseneto de gálio que são dopadas com diferentes impurezas para produzir diferentes 
freqüências de emissão ou diferentes cores. Mas estão sendo desenvolvidos os OLEDs 
que são produzidos com materiais orgânicos que são muito promissores. 
O LED é basicamente um diodo de junção feito de uma fina camada de material 
semicondutor dopado. Quando o LED é diretamente polarizado as lacunas se 
combinam com os elétrons liberando energia suficiente para produzir fótons de luz e 
assim um número razoável de fótons pode escapar e produzir luz. 
Os LEDs são feitos com arseneto de gálio, fosfeto de gálio e outros compostos 
químicos de gálio. A escolha do material determinará o comprimento de onda e as 
emissões de fótons de luz e da cor de luz emitida. 
Vemos na tabela abaixo os tipos principais de LEDs e suas características. 
TIPO COR If 
Max 
mA 
Vf 
tip. 
V 
Vf 
Max 
V 
Vr 
min 
V 
Intensidade 
Luminosa 
Ângulo 
de 
visão 
Compr. 
de 
onda 
Padrão Vermelha 30 1,7 2,1 5 5mcd@10mA 60º 660nm 
Padrão Vermelho 30 2,0 5 80 80mcd@10mA 60º 625nm 
 
28 
 
vivo 
Padrão Amarelo 30 2,1 2,5 5 32mcd@10mA 60º 590nm 
Padrão Verde 25 2,2 2,5 5 32mcd@10mA 60º 565nm 
Alta in- 
tensidade 
Azul 30 4,5 5,5 5 60mcd@20mA 50º 430nm 
Super 
brilho 
Vermelho 30 1,85 2,5 5 500mcd@20mA 60º 660nm 
Baixa 
corrente 
Vermelho 30 1,7 2,0 5 5mcd@2mA 60º 625nm 
 
7.1 Resistência em série 
Os LEDs devem ter uma resistor em série para limitar a corrente que o atravessa 
em caso contrário ele poderá se queimar rapidamente. 
Veja o esquema da Figura 7.1 abaixo para entender como este resistor é 
instalado. 
 
 
Figura 7.1 
 
 
 
 
 
 
Para calcular o valor do resistor R vamos utilizar a equação: 
.
If
VfVe
R
 
Exemplo 1. Queremos usar um LED vermelho padrão com uma tensão de 
alimentação de 9VCC. Qual o valor de R? 
Na tabela acima vemos que a corrente If máxima para um LED vermelho padrão 
é de 30 mA e sua voltagem máxima é de 2,1V. Então teremos: 
230
030,0
1,29
R
. 
Como você deve se lembrar do estudo dos resistores, estes são fabricados 
dentro de certos padrões de resistência. Assim você deve usar o resistor padrão mais 
próximo. 
Neste caso as série E24 de 5% de tolerância de fabricação os mais próximos 
são de 220Ω e 240Ω. Deveríamos utilizar o de 240Ω. 
 
 
 
V
e
V
f
a
c
If
R
 
29 
 
 
6.2 Multi-LEDs 
Os LEDs estão disponíveis em uma faixa muito grande de formas, cores, 
tamanhos e com diferentes intensidades. Para uso comum o mais barato é o vermelho 
padrão de 5mm de diâmetro. Existem também diversos tipos com duas cores e 
também três cores. 
No site www.para.com.tw você encontrará muitos tipos e informações sobre 
LEDs. Na fotografia abaixo você vê diversos tipos de LEDs e em nosso kits também 
são fornecidos alguns para suas experiências. 
Outro LED muito utilizado é o display de 7 segmentos que também aparece na 
fotografia acima. Existem dois tipos:o de anodo comum e o de catodo comum. 
 
 
 
6.3 Notas diversas sobre os LEDs 
Você deve notar que os LEDs têm uma parte chata e uma das pernas mais 
curta. O terminal mais perto deste chato e de perna mais curta é o catodo ou pólo 
negativo. 
Ao soldar você deve tomar cuidado de não aquecer demais, pois eles são muito 
sensíveis. 
Também você deve evitar ligar LEDs em paralelo com somente um resistor,pois 
eles podem ter podem receber correntes diferentes e podem se queimar. Lembre-se 
de que os resistores são muito baratos e é preferível que cada LED tenha seu resistor 
individual. 
 
 
30 
 
 
6.4 Display de 7 segmentos 
Além dos LEDs de cores únicas ou multicoloridos como falamos acima, existem 
outros tipos como o de barras gráficas, de fitas, e os conjuntos de 7 segmentos. UM 
LED de 7 segmentos produz um mostrador muito interessante para produzir 
informações ou dados digitais na forma de números, letras ou mesmo caracteres 
alfadigitais. Como seu nome diz ele consiste de 7 LEDs individuais ou 7 segmentos em 
um único invólucro colocados de forma a indicar os números e letras na combinação 
correta quando iluminados. Você vê ba foto acima 2 LEDs de 7 segmentos que 
parecem ter um número 8 escrito neles. 
Na Figura 6.2 abaixo mostramos este LED com a indicação dos LEDs 
individuais. 
 
 
Figura 6.2 
 
 
 
 
 
 
Existem dois tipos de displays de 7 segmentos: o de anodo comum e o de 
catodo comum. 
O de anodo comum tem um anodo comum para todos os LEDs e os segmentos 
são iluminados quando um sinal alto ou de lógica 1 for enviado para o catodo dos LEDs 
individuais na seqüência para que ele indique o sinal desejado. 
O de catodo comum tem um catodo comum para todos os LEDs e os segmentos 
são iluminados quando um sinal baixo ou de lógica 0 for aplicado no anodo dos LEDs 
individuais para que ele indique o sinal desejado. 
 
Exercícios 
17. A perna mais curtas dos LEDs indica: 
a. Um pólo do LED 
b. Uma economia de material 
c. O pólo negativo 
d. O pólo positivo 
18. Para que serve o resistor em série com o LED? 
a. Para facilitar o circuito 
b. Para proteger o LED 
c. Para aumentar o custo 
 
31 
 
d. Para limitar a corrente 
19. Os Zener são usados para: 
a. Produzir tensões mais suaves 
b. Como estabilizador de tensão 
c. Para proteção do circuito de estabilização 
d. Para retificação da corrente 
 
20. Os LEDs são uma tecnologia: 
a. Ultrapassada 
b. Em grande desenvolvimento 
c. São utilizados para enfeitar os equipamentos 
d. Servem como referência do circuito 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
32 
 
 
Respostas dos exercícios 
1. a 
2. b 
3. b 
4. a 
5. a 
6. b 
7. d 
8. c 
9 c 
10. b 
11. c 
12. b 
13. b 
14. b 
15. c 
16. a 
17. a 
18. d 
19. b 
20. b 
 
.