Baixe o app para aproveitar ainda mais
Esta é uma pré-visualização de arquivo. Entre para ver o arquivo original
Escola Técnica GP Machado Disciplina: Eletrônica I Prof: Luciane B. Soares Ementa Definição – Materiais Condutores Isolantes Semicondutores Definição – Materiais Condutores Nos materiais condutores, as cargas elétricas se movimentam com mais liberdade em função dos elétrons livres presentes na sua camada de valência. Materiais como cobre, alumínio, ouro e prata são bons condutores. Definição – Materiais Isolantes Isolante é o material que oferece um nível muito baixo de condutividade sob pressão de uma fonte de tensão aplicada. Nos materiais isolantes, verifica-se a ausência ou pouca presença de elétrons livres. São exemplos de isolante elétricos: borracha, isopor, lã, madeira, plástico e vidro. Definição – Materiais Semicondutores Um semicondutor é, portanto, o material que possui um nível de condutividade entre os extremos de um isolante e um condutor. Os semicondutores podem ser de silício ou germânio, utilizados para a fabricação de componentes eletrônicos. Os mais comuns são: diodo, transistor e dispositivos fotossensíveis. Semicondutores A classificação dos materiais em condutor, semicondutor ou isolante é feita pelo seu valor de resistividade (ρ). A Tabela I apresenta os valores de resistividades típicos dos materiais. Tabela I – Valores de resistividade típicos Semicondutores Os semicondutores mais comuns e mais utilizados são o silício (Si) e o germânio (Ge). Eles são elementos tetravalentes, possuindo quatro elétrons na camada de valência. Cada átomo compartilha 4 elétrons com os vizinhos, de modo a haver 8 elétrons em torno de cada núcleo. Compartilhamento de elétrons Semicondutores Semicondutores Tipo N e P Se um cristal de silício for dopado com átomos pentavalente (arsênio, antimônio ou fósforo), também chamados de impurezas doadora, será produzido um semicondutor do tipo N (negativo) pelo excesso de um elétron nessa estrutura. Semicondutores Material semicondutor tipo N Semicondutor tipo N com Arsênio Semicondutores Assim, o número de elétrons livres é maior que o número de lacunas. Neste semicondutor os elétrons livres são portadores majoritários e as lacunas são portadores minoritários. Semicondutor Tipo N Semicondutores Se um cristal de silício for dopado com átomos trivalente (alumínio, boro ou gálio), também chamados de impurezas aceitadora, será produzido um semicondutor do tipo P (positivo) pela falta de um elétron nessa estrutura. Semicondutores Material semicondutor tipo P Semicondutor tipo P com Índio Semicondutores Material semicondutor tipo P Assim, o número de lacunas é maior que o número de elétrons livres. Neste semicondutor as lacunas são portadores majoritário e os elétrons livres são portadores minoritários. Semicondutor Tipo P Semicondutores Junção PN A união de dois cristais (P e N) provoca uma recombinação de elétrons e lacunas na região da junção, formando uma barreira de potencial. Barreira de Potencial Semicondutores Junção PN Cada lado do diodo recebe um nome: O lado P chama-se de ânodo (A) e o lado N chama-se de cátodo (K). Imagem e símbolos do Diodo Semicondutores Polarização direta da junção PN Consiste em colocarmos o terminal positivo da bateria no elemento P da junção PN e o terminal negativo da bateria ao lado N. Junção PN polarizada diretamente Semicondutores Polarização inversa da junção PN Consiste em colocarmos o terminal positivo da bateria no elemento N junção PN e o terminal negativo da bateria no lado P. Figura 12 – Junção PN polarizada inversamente Semicondutores Principais Especificações do Diodo Na polarização direta só existe corrente elétrica se a tensão aplicada ao diodo for maior que Vd (0,7V). Existirá uma corrente máxima que o diodo poderá conduzir (Idm) e uma potência máxima de dissipação (Pdm): Pdm = V.Idm Na polarização reversa existe uma tensão máxima chamada de tensão de ruptura (Vr) e uma corrente muito pequena denominada de corrente de fuga.(If) Semicondutores Curva Característica do Diodo Na polarização direta Diodo polarizado diretamente e sua curva característica Semicondutores Curva Característica do Diodo Na polarização inversa Diodo polarizado inversamente e sua curva característica Semicondutores Gráfico completo Curva Característica do Diodo Semicondutores Diodo O diodo tem função de retificar corrente ou chavear circuitos. Ele é utilizado em aparelhos eletrônicos, como televisão, computador, aparelhos de som, entre outros. A corrente fornecida pelas empresas energéticas são alternadas, ou seja, mudam sua polaridade entre positivo e negativo com uma frequência de 60 Hz. Porém, a maioria dos aparelhos eletrônicos que utilizamos funciona somente com corrente contínua, ou seja, uma só polaridade. Dizemos que o diodo funciona como uma chave fechada (resistência zero) para uma polaridade da tensão de entrada e como uma chave aberta (resistência infinita) para a polaridade oposta. Sendo assim, a função do diodo em um circuito é deixar passar a corrente elétrica em apenas uma polaridade. Semicondutores Diodo O gráfico mostra a tensão de entrada do diodo oscilando entre o positivo e o negativo. O gráfico mostra a tensão de saída do diodo. Agora ela tem apenas polaridade positiva Semicondutores Diodo Potência de um diodo: Em qualquer componente, a potência dissipada é a tensão aplicada multiplicada pela corrente que o atravessa e isto vale para o diodo: P = V * I Não se pode ultrapassar a potência máxima, especificada pelo fabricante, pois haverá um aquecimento excessivo. Os fabricantes em geral indicam a potência máxima ou corrente máxima suportada por um diodo. Ex.: 1N914 é PMAX = 250mW 1N4001 é IMAX = 1A Semicondutores Diodo Usualmente os diodos são divididos em três categorias, os diodos para pequenos sinais (potência especificada abaixo de 0,5W), os retificadores ( PMAX > 0,5W) e os retificadores de potência. RESISTOR LIMITADOR DE CORRENTE Num diodo polarizado diretamente, uma pequena tensão aplicada pode gerar uma alta intensidade de corrente. Em geral um resistor é usado em série com o diodo para limitar a corrente elétrica que passa através deles. RS é chamado de Resistor limitador de corrente. Quanto maior o RS, menor a corrente que atravessa o diodo e o RS . RESISTORES Dispositivo eletrônico cuja a função é oferecer oposição à passagem de corrente elétrica causando uma diferença de potencial entre seus terminais, segundo a Lei de Ohm. RESISTORES Código de cores RESISTORES Associação em Série Os resistores são ligados de tal forma que a corrente que percorre cada um deles é a mesma que percorre os restantes. RESISTORES Associação em Paralelo Os resistores são ligados de tal forma que sendo submetidos à mesma tensão a sua intensidade varia conforme as características de cada um.
Compartilhar