Aula 06 - Circuitos com Diodos Grampeadores

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CIRCUITOS COM DIODOS
GRAMPEADORES
ENG.° EDERSON ZANCHET
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GRAMPEADORES - CONCEITO
Causa o deslocamento do sinal em relação ao eixo de tensão, ou seja um sinal
de -20 a +20V pode assumir o nível de 0 → 40V ou qualquer valor mantendo-se o
range do sinal de acordo com o arranjo do grampeador.
Os grampeadores assumem diversos arranjos e podem ser classificados como
grampeador positivo e grampeador negativo, podendo ser polarizado através da
utilização de fontes secundárias.
O valor de R e C deve ser suficiente para garantir que a tensão do capacitor
não descarregue durante o período que o diodo esta conduzindo.
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GRAMPEADORES - FUNCIONAMENTO
Durante o intervalo de 0→T/2 (Figura 1), o diodo esta em condução carregando
rapidamente o capacitor (C), como o diodo (D) esta em condução a queda de tensão
sobre a carga é referente a barreira de potencial do próprio diodo.
Figura 1: Etapa de funcionamento 0→T/2
Fonte: [Autor]
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GRAMPEADORES - FUNCIONAMENTO
No intervalo de T/2→T (Figura 2), com a inversão do fluxo da fonte o diodo (D)
vai a bloqueio devido a polarização reversa e o capacitor (C) passa a ser uma fonte
devolvente a energia acumulada no intervalo 0→T/2. Com a insersão da resistência
de carga a consntante de tempo deve ser suficiente para manter o nível de potencial.
Figura 2: Etapa de funcionamento T/2→T
Fonte: [Autor]
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GRAMPEADORES - FUNCIONAMENTO
Analisando (Figura 3) a malha pela lei de Kirchhoff tem-se:
-Vp1 - Vp1 - VR1 = 0
VR1 = - 2Vp;
Figura 3: Arranjo básico grampeador
Fonte: [Autor]
Figura 4: Resposta sobre a carga resistiva
Fonte: [Autor]
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GRAMPEADOR POSITIVO
Causa o deslocamento do sinal para o primeiro quadrante, ou seja o sinal que
antes variava da região negativa até a positiva, agora tem mesma forma e range,
porém permanece somente no primeiro quadrante.
Figura 5: Arranjo básico grampeador positivo (a) Resposta sobre carga resistiva R1 (b)
Fonte: [Autor]
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GRAMPEADOR NEGATIVO
Causa o deslocamento do sinal para o quarto quadrante, ou seja o sinal que
antes variava da região negativa até a positiva, agora tem mesma forma e range,
porém permanece somente no quarto quadrante.
Figura 6: Arranjo básico grampeador Negativo (a) Resposta sobre carga resistiva R1 (b)
Fonte: [Autor]
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GRAMPEADOR POSITIVO POLARIZADO
Com a polarização proveniente da fonte V2 o sinal de V1 é deslocado para o
primeiro quadrante com nível de V2.
Figura 7: Arranjo básico grampeador Positivo polarizado (a) Resposta sobre carga resistiva R1 (b)
Fonte: [Autor]
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GRAMPEADOR NEGATIVO POLARIZADO
Com a polarização proveniente da fonte V3 o sinal de V4 é deslocado para o
quarto quadrante com nível de V3.
Figura 8: Arranjo básico grampeador Negativo polarizado (a) Resposta sobre carga resistiva R1 (b)
Fonte: [Autor]
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GRAMPEADOR - ANALISE
Para o circuito grampeador da Figura 9 (b) considerando o sinal de entrada
apresentado pelo gráfico (Figura 9 (a)) apresente resposta saída(V0).
Figura 9: Tensão de Entrada (a) Grampeador Polarizado Positivo (b)
Fonte: [2]
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GRAMPEADOR - ANALISE
Analisando inicialmente pelo período de t1 → t2 o diodo esta em condução,
assim o capacitor ira se carregar com potencial de Vi + V = 25V.
Figura 10: Tensão de Entrada (a) Grampeador Polarizado Positivo funcionamento t1→t2 (b)
Fonte: [2]
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GRAMPEADOR - ANALISE
Analisando inicialmente pelo período de t2 → t3 o diodo esta em corte, assim o
capacitor ira se descarregar somando ao potencial de Vi (10V) totalizando 35V durante
esse período sobre a carga R.
Figura 11: Tensão de Entrada (a) Grampeador Polarizado Positivo funcionamento t2→t3 (b)
Fonte: [2]
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GRAMPEADOR - ANALISE
A Figura 12 apresenta a tensão sobre a carga R do intervalo de t0→t4.
Figura 12: Tensão de saída Grampeador Polarizado Positivo funcionamento t0→t4 (b)
Fonte: [2]
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GRAMPEADOR - CONFIGURAÇÕES
Figura 13: Arranjos de grampeadores com caracteristica de saída sobre a carga
Fonte: [2]
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EXERCÍCIOS
CAPITULO 2 - Dispositivos Eletronicos e Teoria de Circuitos_Boylestad
Pagina 78
2.10 Grampeadores
Exercícios: 37 à 40;
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REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] MALVINO, Albert Paul. Eletrônica. Vol. I - 4.ª; Ed. Makron Books: São Paulo, 1995.
[2] BOYLESTAD, R. L. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos; Ed. Prentice Hall: São 
Paulo, 2004.
[3] BERTOLI, Roberto Angelo. Eletrônica; UNICAMP, 2000.
[4] BARBI, Ivo, Eletrônica de Pôtencia – 6ª edição, Ed. Do autor: Florianópolis, 2005.
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EDERSON ZANCHET
Mestrando em Engenharia Elétrica e Informática Industrial - UTFPR
Engenheiro de Controle e Automação - FAG
Departamento de Engenharia – FAG
Docente Disciplina de Eletrônica Analógica
ederson.zt@gmail.com
ezanchet@fag.edu.br
www.fag.edu/professores/ederson