ELT009 - Aula 6 - Analise de Circuitos com Diodos e Retificadores de Meia Onda

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Eletrônica Analógica I 
ELT009 
Engenharia de Controle e Automação 
ANÁLISE DE CIRCUITOS COM DIODOS 
Aula 6 
 ELT009 - Eletrônica Analógica I Aula 6 - Análise de circuitos com diodo 
Modelos do diodos 
 Recordando.... 
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CONFIGURAÇÕES EM SÉRIE DE DIODOS 
COM ALIMENTAÇÃO CC 
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Comportamento de um circuito com diodo 
 Como proceder para realizar 
uma análise? 
 Determinar o estado do diodo 
(ligado ou desligado) 
 Escolher o circuito equivalente 
apropriado 
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Determinação do estado 
 Ligado 
 Correntes estabelecidas pelas fontes coincidem com o sentido da 
“seta” do diodo e 
 VD ≥ 0,7 V para diodos de silício; e 
 VD ≥ 0,3 V para diodos de germânio 
 Desligado 
 Correntes estabelecidas pelas fontes estão contrárias com o 
sentido da “seta” do diodo; e/ou 
 VD ≤ 0,7 V para diodos de silício; e 
 VD ≤ 0,3 V para diodos de germânio 
 
 
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Realizando a análise 
 Determinar o estado do diodo (ligado ou 
desligado) 
 Substituir mentalmente o diodo por um 
elemento resistivo e avaliar o sentido da 
corrente 
 Sentido da corrente é o mesmo da seta 
do diodo? 
 SIM!! 
 Substituir o diodo pelo modelo 
equivalente adequado 
 Modelo simplificado na grande maioria das 
vezes! 
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 Considere que sempre haverá 
um queda de tensão de 0,7V 
(Si) sobre o diodo quando este 
estiver ligado! 
Realizando a análise 
 Os valores de tensão e correntes 
resultantes são: 
 
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Realizando a análise 
 Determinar o estado do diodo (ligado ou 
desligado) 
 Substituir mentalmente o diodo por um 
elemento resistivo e avaliar o sentido da 
corrente 
 Sentido da corrente é o mesmo da seta 
do diodo? 
 NAO!!! 
 Substituir o diodo por uma chave aberta 
 Pela Lei de Kirchhoff para as tensões 
 VD = E 
 ID = 0A 
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EXERCÍCIOS 
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Exercício 1 
 Para o circuito mostrado determine VD, VR e ID. 
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Exercício 2 
 Para o circuito mostrado determine VD, VR e ID. 
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Observação: 
1. Um circuito aberto pode ter qualquer 
valor de tensão passando através de 
seus terminais, mas a corrente é sempre 
0A. 
2. Um curto-circuito tem um queda de 0V 
em seus terminais, mas a corrente é 
limitada apenas pelo circuito em série 
Exercício 3 
 Para o circuito mostrado determine VD, VR e ID. 
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Exercício 4 
 Determine Vo e ID para o circuito 
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Exercício 5 
 Determine I, V1, V2 e VO para a configuração em série da 
figura 
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Exercício 5 
 Determine I, V1, V2 e VO para a configuração em série da 
figura 
 
 
e as tensões são: 
 
 
aplicando KVL para malha da saída 
 
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CONFIGURAÇÕES EM PARALELO E EM SÉRIE-
PARALELO DE DIODOS COM ALIMENTAÇÃO CC 
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Exemplo 
 Determine VO , I1, ID1 e ID2 para a configuração mostrada 
abaixo 
Sabemos que a tensão em elementos paralelos 
é sempre a mesma, logo: 
VO = 0,7V 
 
A corrente: 
 
 
 
Considerando os diodos semelhantes 
 
 
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EXERCÍCIOS 
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Exercício 6 
 Determine I para o circuito mostrado abaixo 
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Exercício 7 
 Determine a tensão VO para o circuito mostrado 
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Exercício 8 
 Determine as correntes I1, I2 e ID para o circuito. 
 
 
 
 
 
 
 
 
I1= 0,212mA, I2 = 3,32mA e ID = 3,108mA 
 
 
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ENTRADAS SENOIDAIS: 
RETIFICADOR DE MEIA ONDA 
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Análise para funções 
variantes no tempo 
 Como se comporta o diodo sob o efeito de uma forma de 
onda senoidal? E quadrada? 
 Observe o circuito a seguir 
 Considere o diodo ideal 
 Ao longo do ciclo completo T, valor médio é zero (soma das 
tensões acima e abaixo do eixo) 
 Circuito é chamando de retificador de meia onda 
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Análise para funções 
variantes no tempo 
 Durante o intervalo de tempo t = 0 → T/2 a tensão aplicada 
vi é tal que o diodo está polarizado diretamente 
 Logo a tensão de saída vo = vi (replica do sinal de entrada) 
 Os terminais de entrada e saída estão conectados como um curto 
circuito 
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Análise para funções 
variantes no tempo 
 Durante o intervalo de tempo t = T/2 → T a tensão aplicada 
vi é tal que o diodo está polarizado reversamente 
 Logo a tensão de saída vo = 0 (replica do sinal de entrada) 
 Os terminais de entrada e saída estão conectados como um 
circuito aberto 
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Análise para funções 
variantes no tempo 
 
 Anteriormente, ao longo do ciclo 
completo T, valor médio é zero (soma 
das tensões acima e abaixo do eixo) 
 
 Agora vo possui uma área resultante 
acima do eixo e um valor médio 
determinado por: 
 Vcc = 0,318Vm 
 
 O processo de remover metade do 
sinal de entrada e estabelecer um 
nível cc é chamando de retificação de 
onda 
 
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Efeitos do diodo de silício sobre o 
retificadorde meia onda 
 Utilizando o modelo simplificado para o diodo de silício, 
temos alguns efeitos: 
 O valor de VT = 0,7V é perdido (para se ligar o diodo) 
 Existem uma pequena diferença de tempo (tempo que a onda 
leva para polarizar o diodo diretamente) 
 Logo a formula também deve ser modificada 
 Vcc = 0,318(Vm - VT) 
 
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EXERCÍCIOS 
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Exercício 9 
(a) Esboce a forma de onda da tensão de saída vO e determine o valor 
médio (cc) da saída para o circuito (b) Repita o item (a) se o diodo ideal 
for substituído por um de silício (c) Repita os itens (a) e (b) para uma 
tensão de entrada vi de 200V e compare os resultados 
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Exercício 9 
(a) Esboce a forma de onda da tensão de saída vO e determine o valor 
médio (cc) da saída para o circuito 
 
 
 
 
 
Vcc = 0,318.Vm = 0,318.(-20V) = -6,36V 
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(b) Repita o item (a) se o diodo ideal for substituído por um de silício 
 
 
 
 
 
 
Vcc = 0,318.Vm = 0,318.(-20V + 0,7V) = -6,14V 
 
Valor Vcc caí aproximadamente 0,22V ou 3,5% 
Exercício 9 
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(c) Repita os itens (a) e (b) para uma tensão de entrada vi de 200V e 
compare os resultados 
 
Vcc = 0,318.Vm = 0,318.(-200V) = -63,6V 
Vcc = 0,318.Vm = 0,318.(-200V + 0,7V) = -63,38V 
 
 
Valor Vcc caí aproximadamente 0,22V ou 0,0034% 
Exercício 9 
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EXERCÍCIOS PROPOSTOS 
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Exercícios Propostos 
 Aula6-Exercício01: Determine a corrente I para cada uma das 
configurações de circuito mostrada utilizando o modelo equivalente 
aproximado do diodo. 
 
 
 
 
 Aula6-Exercício02: Determine o valor de VO para os seguintes 
circuitos 
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Exercícios Propostos 
 Aula6-Exercício03: Para o circuito mostrado esboce as formas de 
onde vO e iR 
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