EXERCÍCIO PARA PRIMEIRA PROVA DE ELETRÔNICA BÁSICA

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EXERCÍCIO PARA PRIMEIRA PROVA DE ELETRÔNICA BÁSICA
Professor: Fransérgio Carvalho
1) Suponha que um diodo de silício seja usado em um circuito de um avião que durante o vou sofre um grande aquecimento. Esse diodo possui uma corrente de saturação de 8 A a 25 °c. Qual é o valor da corrente de saturação durante o vou quando a temperatura da junção pn atinge 150 °c? Se o diodo opera normalmente conduzindo corrente e sempre com a mesma tensão, o que ocorre com sua corrente se a temperatura da junção aumentar?
Resposta dos cálculos: Is=32,768 mA
2) Suponha que um diodo de silício esteja sendo usado em um sistema de condicionamento de sinal para verificação da temperatura de um ambiente cuja temperatura ambiente varia de -20 °C no inverno até 40 °C no verão. Considere a barreira de potencial do diodo do silício igual a 0,7 V a 25 °C. Considere a temperatura ambiente igual a temperatura de junção do diodo. Calcule as tensões de barreira do diodo para a menor e para a maior temperatura. Se o diodo opera conduzindo corrente com a mesma tensão, em qual temperatura o diodo apresentará maior e menor corrente?
Resposta dos cálculos: 0,79 V. 0,67 V
3) O circuito abaixo utiliza um diodo de silício antes de um resistor RL. Esse diodo é usado algumas vezes como proteção para evitar que a fonte receba corrente quando a carga é uma bateria por exemplo. Considerando R1= 2 k, R2=1 k e Rl=500 , calcule a corrente na carga IL, a queda de tensão na carga e a potência dissipada pelo diodo usando a segunda aproximação de diodo.
Resposta dos cálculos: 2,83 mA. 1,41 V. 1,98 mW.
4) Todo dispositivo semicondutor como o diodo possui resistência de corpo. Quando se considera essa resistência elétrica pode-se calcular com maior precisão a potência dissipada por um circuito retificador que usa diodos. Considera-se o circuito abaixo que possui um diodo com resistência de corpo de 0,25 quando este conduz corrente elétrica. Se a resistência de carga R1 é 1000 Ω, qual a potência dissipada no diodo do circuito abaixo?
Resposta dos cálculos: 6,53 mW
	Antes da quinta questão é necessário uma explicação. Observando a figura abaixo nota-se a corrente que percorre o diodo ID e a tensão imposta sobre o diodo VD. Quando a tensão imposta pela fonte sobre o diodo atinge 0,7 V a corrente começa a crescer significativamente com um pequeno aumento da tensão imposta.
	No gráfico abaixo nota-se que ainda que a corrente no diodo varie significativamente, a queda de tensão sobre o diodo tende a saturar em um valor ligeiramente acima de 0,7 V. Isso ocorre porque a relação entre tensão e corrente é dada por uma função logarítmica que é saturada (limitada) um pouco acima de 0,7 V. Na maioria dos exercícios consideramos a diferença de tensão entre anodo e catodo igual a 0,7 V, mas sabemos que um diodo que conduz corrente pode apresentar uma tensão ligeiramente superior entre seu anodo e catodo.
5) O circuito abaixo possui VDD=10 V e R=2 kΩ. Suponha que a tensão imposta no diodo seja de 0,7 V em um primeiro momento. Pergunta-se:
a) Qual a corrente que percorre o diodo (I1)?
b) Qual a tensão imposta no diodo (V2) para que a corrente que o percorra seja de I2=20 mA? Qual deve ser o novo valor da fonte de tensão para esse caso?
VT=25 mV 
Respostas dos cálculos: I1=4,65 mA. V2=0,736 V. VDD=40,736 V.