DEE EG diodos exercicios

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Departamento*de*Engenharia*Eletrotécnica!
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Disciplina!:!! Electrónica!I!
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Exercícios!
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Análise*de*circuitos*com*díodos*de*junção*
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Versão!1.0!
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Índice!
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1< Dispositivo*e*análise*DC*
2< Característica*de*transferência*e*resposta*no*tempo*
3< Aplicações*
a. Limitador*
b. Rectificador:**fonte*DC*
4< Análise*AC*(pequenos*sinais)*
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Eletrónica Geral
 
Eletrónica I : Análise de circuitos com díodos de junção 
 
DEE / FCT-UNL 2 / 9 
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Introdução!
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O!conjunto!de!exercícios!apresentados!nesta!coleção!não!esgotam!todas!as!configurações!possíveis!
de!circuitos!com!díodos!de!junção.!Não!se!dispensa!assim,!o!estudo!e!a!resolução!de!outros!exercícios!
existentes!na!bibliografia!recomendada.!!!
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Conceitos!a!ter!em!conta!na!resolução!destes!exercícios:!
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Teoria!de!circuitos:!!
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• Resistência,! condensador,! leis! KCL! e! KVL,! divisor! de! tensão! e! corrente,! potência,! regime!
estático!e!dinâmico,!entre!outros!conceitos!básicos!de!análise!de!circuitos!eléctricos!!
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Díodo!de!junção!PN:!
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• Sentido!da!corrente!e!tensão!
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• Modelo!Real!
! !! = !! ! !!!!! − 1 ≈ !!! !!!!! !!!![A]!
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em!que!IS!é!a!corrente!inversa!de!saturação,!n!é!um!parâmetro!
de!tecnologia,!VT!é!a!tensão!térmica.!
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!!!!!!!!!! = !"! !!![V]!
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k! é! constante! de! Boltzmann! (k=! 1.380! x! 10W23! JKW1),! T! é! a!
temperatura!absoluta! (em!oK)!e!q!é!carga!elétrica!do!electrão!
(q=!1.60217!x!10W19!C)!
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Por!exemplo:!para!T=300!oK!!!!!!!!!!!!VT=25mV.!
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• Modelo!ideal!com!tensão!de!condução!constante!(ITC)!
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! !! = ! !!!!!! > 0!!!,!!para$!! = !!!"#!!!!!! = 0!!!,"""para"!! < !!!"#!
!!!!
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Eletrónica I : Análise de circuitos com díodos de junção 
 
DEE / FCT-UNL 3 / 9 
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• Modelo!ideal!com!tensão!de!condução!constante!e!resistência!de!condução!
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!! !! = ! !!!!! = !! − !!"#!! > 0!!!,!!para$!! = !!!"#!!!!! = 0!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!,"""para"!! < !!!�!!
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• Modelo!do!díodo!em!regime!dinâmico!de!sinais!fracos!(IAC),!!
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Em!torno!do!ponto!de!funcionamento!em!repouso!(PFR),!
a!componente!relativa!ao!regime!dinâmico!de!pequenos!
sinais! pode! ser! obtido! substituindo! o! díodo! por! uma!
resistência!incremental!de!valor!
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Nota:! tensão! final! no!
díodo! é,! neste! caso,! dado! pela! sobreposição! da!
componente!DC!e!compoente!AC!(sinais!fracos).!
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Diodo!de!Zener!
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o Sentido!da!tensão!e!corrente!
o Modelo!ideal!com!tensão!de!condução!constante!(ZICC)!
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! !! = !!!!! > 0!,!!para$!! = !!!"#!!!!!!!!!!!!!!! = 0!,!!para$!! < !! < !!"#!! < 0!,!!para$!! = !!! !
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rd =
n.VT
IDQ
 [Ω]
vD 
iD 
+ - 
 
Eletrónica I : Análise de circuitos com díodos de junção 
 
DEE / FCT-UNL 4 / 9 
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Dispositivo!e!análise!DC!
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Exercício!1!B!!Considere!os!circuitos!representados!na!figura!1.!!
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a) b)!
Figura!1!
Determine!os!valores!de!tensão!e!corrente!em!cada!circuito,!assumindo!que!a!tensão!Vi!é!de!10!V,!
para!os!seguintes!casos:!
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a) modelo!díodo!com!tensão!limiar!de!condução!igual!a!0.7V!
b) modelo!díodo!!com!tensão!limiar!de!0.7V!e!resistência!de!condução!de!20!Ohm!
c) !modelo!díodo!real.!!
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Exercício!2! B! !Determine!as! tensões!e!correntes!nos!díodos!e! indique!a!sua!zona!de! funcionamento!
para!os!diversos!circuitos!representados!na!figura!2.!Considere!o!díodo!descrito!pelo!seu!modelo!ideal!
com!tensão!de!condução!VDON=0.7V.!
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a)!
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b)!
Vo Vo 
+ 
- 
+ 
- 
 
Eletrónica I : Análise de circuitos com díodos de junção 
 
DEE / FCT-UNL 5 / 9 
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!!!!!!!! !
! ! c)! ! ! ! ! ! d)!
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e)!
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f)!
Figura!2!
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Exercício!3! B! !Determine!as! tensões!e!correntes!nos!díodos!e! indique!a!sua!zona!de! funcionamento!
para!os!diversos! circuitos! representados!na! figura!2.! Considere!o!díodo!de! Zener!descrito!pelo! seu!
modelo! ideal! com! tensão! de! condução! VDON=0.7V! e! tensão! de! Zener! |VZ|! =! 4.7! V.! Determine! a!
tensão!VO!e!as!correntes!nas!resistências.!
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! ! !
a)! ! ! ! ! ! ! b)!
Figura!3!
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! !
Vo 
Vo 
+ 
- 
+ 
-