Lista Exercicios Dispositivos Eletronicos Escolhidos 2008 2

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Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos 
 
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2 
1 
 
Retificadores 
(ENG - 20301) 
Lista de Exercícios (Selecionados) de Dispositivos Eletrônicos 
 
06) Determine a queda de tensão direta através do diodo cujas características aparecem na figura 
abaixo, a temperaturas de -75 
o
C, 25 
o
C, 100 
o
C e 200 
o
C e com uma corrente de 10 mA. Para 
cada temperatura, determine o valor da corrente de saturação. Compare os extremos de cada uma 
e comente a razão entre as duas. 
 
1
DV
2
DV
3
DV
4
DV
 
 
 
 
 
75 1,6V
25 1,25V
100 1V
200 0,6V
o
D
o
D
o
D
o
D
V C
V C
V C
V C
 



 
07) Com base na figura abaixo, qual seria o valor apropriado de VT para esse dispositivo? 
Compare com o valor obtido de VT para o silício e o germânio. 
 
TV
 
_
_
2,25V
0,7 V
0,3V
T
D Si
D Ge
V
V
V



 
09) a) Utilizando a curva característica da figura abaixo, determine ID, VD e VR para o circuito da 
figura. 
b) Repita o item anterior utilizando o modelo aproximado do diodo e compare os resultados. 
c) Repita o item a) utilizando o modelo ideal do diodo e compare os resultados. 
 
 
 
 
 
 
 
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2 
 
 
ON
 
a) 
21mA
0,9V
8 0,9
7,1V
D
D
R D
R
I
V
V E V
V


   

 
DQI
DQV
 
b) 0,7 V
8 0,7
7,3V
7,3
22,13mA
0,33
D
R D
R
R
D
V
V E V
V
V
I
R k

   

  
 
c) 0V
8 0
8V
8
24,2mA
0,33
D
R D
R
R
D
V
V E V
V
V
I
R k

   

  
 
11) Determine a corrente I para cada uma das configurações das figuras abaixo utilizando o 
modelo equivalente aproximado do diodo. 
 OFF
 
 
ON ON
OFF
 
0AI 
 20 0,7
19,3V
19,3
0,965A
20
R
R
R
V
V
V
I
R
 

  
 
10V
10
1A
10
R
R
V
V
I
R

  
 
12) Determine VD e ID para os circuitos das figuras a seguir. 
 
 
ON ON
 
0,7 V
5 0,7
4,3V
4,3
2,24
1,95mA
D
o
o
o
D
D
V
V
V
V
I
R
I

 

 

 
0,7 V
8 8 0,7
1,2 4,7
1,24mA
8 1,2
8 1,48
6,5V
D
D
D
T
D
o
o
o
V
V
I
R k k
I
V k I
V
V

 
 


  
 

 
 
 
 
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3 
 
16) Determine Vo e ID para os circuitos das figuras. 
 
 
ON
ON
OFFON
 
20 0,7
19,3V
1 19,3 1
2 4,7 2
2,05mA
o
o
o
D
D
V
V
V
I
R k
I
 

   

 
 
 15 5
20 0,7
19,3V
19,3
2, 2
8,77 mA
15 0,7
14,3V
R D
R
R
R
D
D
o
o
V V
V
V
V
I
R k
I
V
V
   
 

 

 

 
17) Determine Vo e I para os circuitos abaixo. 
 
 
ONONONOFF
 
0,3V
10 0,7
9,7 V
9,7
1
9,7 mA
D
o
o
o
V
V
V
V
I
R k
I

 

 

 
0,7 V
10 0,7 0,7
14,6V
12
14,6 12
4,7
0,55mA
D
o
o
oR
R
V
V
V
VV
I
R R
V
I
R k
I

  


 

 

 
18) Determine Vo1, Vo2 e I para o circuito da figura abaixo. 
 
 ONON
1I 2I
 
1
2
1
1
1
0,7 V
0,3V
20 20 0,7
1 1
19,3mA
o
o
o
V
V
V
I
k k
I


 
 

 
1 2
2
1
1 2
0,7 0,3
0,47 1
0,85mA
19,3 0,85
18,45mA
o oV VI
k k
I
I I I
I m m
I
 
 

 
 

 
20) Determine Vo para a porta OR de lógica negativa da figura abaixo. 
 
ON
OFF


 
5 0,7 4,3
1 1
4,3mA
4,3 1
4,3V
o
o
I
k k
I
V I R m k
V

 

   

 
 
 
 
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4 
 
21) Determine Vo para a porta AND de lógica negativa da figura abaixo. 
 ON
OFF


 
 
0,7VoV  
 
 
22) Determine Vo para a porta da figura abaixo. 
 
OFF
OFF
   
10VoV 
 
 
23) Determine Vo para a configuração da figura a seguir. 
 
OFF
ON
 
 
4,7VoV 
 
24) Para o circuito da figura abaixo, esboce a forma de onda de vo e determine Vdc. 
 
 
_ 2 110
49,52V
i pk
DC
DC
V
V
V
 

 

 
 
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5 
 
0.0
-100.00
-200.00
100.00
200.00
Vi
0.0 10.00 20.00 30.00 40.00
Time (ms)
0.0
-50.00
50.00
100.00
150.00
200.00
Vo
 
 
25) Para o circuito da figura a seguir, esboce as formas de onda de vo e ir. 
 
0.0
-5.00
-10.00
-15.00
5.00
10.00
15.00
Vi
0.0
-2.00
-4.00
-6.00
-8.00
-10.00
-12.00
2.00
Vo
0.0 10.00 20.00 30.00 40.00
Time (ms)
0.0m
-2.00m
2.00m
4.00m
6.00m
8.00m
10.00m
I(R1)
 
 
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6 
 
26) Esboce a forma de onda de vo para o circuito abaixo e determine a tensão cc disponível. 
 
 
_
_
_
2 100
2
63,66V
o pk
o DC
o DC
V
V
V
 

  

 
0.0
-50.00
-100.00
-150.00
50.00
100.00
150.00
Vi
0.0 10.00 20.00 30.00 40.00
Time (ms)
0.0
-20.00
-40.00
-60.00
-80.00
-100.00
-120.00
20.00
Vo
 
28) Determine a tensão vo dos circuitos da figura a seguir conforme o sinal de entrada aplicado. 
 
 
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7 
 
0.0
-5.00
-10.00
-15.00
5.00
10.00
15.00
Vi
0.0 10.00 20.00 30.00 40.00
Time (ms)
0.0
-1.00
1.00
2.00
3.00
4.00
Vo
 
3,28V
 
0.0
-5.00
-10.00
-15.00
5.00
10.00
Vi
0.0 10.00 20.00 30.00 40.00
Time (ms)
0.0
-5.00
5.00
10.00
15.00
20.00
Vo
 
14,3V
 
 
30) a) Determine VL, IL, IZ e IR para o circuito abaixo considerando RL = 180 Ω. 
b) Repita o item a) se RL = 470 Ω. 
c) Determine o valor de RL que estabelece as condições de máxima potência para o diodo zener. 
d) Determine o valor mínimo de RL para garantir que o diodo zener está no estado ligado. 
 
a) 
max
max
max
400
10
40mA
Z
Z
Z
Z
P m
I
V
I
 

 
10
180
55,55mA
L
L
L
L
V
I
R
I
 

 
20 20 10
220
45,45mA
Z
R
s
R
V
I
R
I
 
 

 
 
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Então: 
45,45 55,55
10mA!!!
Z R L
Z
I I I m m
I
   
 
 Não funciona. 
 
 
b) 
10
470
21,27 mA
L
L
L
L
V
I
R
I
 

 
45,45 21,27
24,17 mA
Z R L
Z
I I I m m
I
   

 
 
c) 
max 40mA
55,55mA
40 55,55
95,55mA
Z
L
RS Z L
RS
I
I
I I I m m
I


   

 
20
95,55
20 10
104,66
95,55
RS Z
S
RS
S
V V
R
I m
R
m

 

  
 
 
d) max
min max
40mA
0,1 4mA
55,55mA
4 55,55
59,55mA
Z
Z Z
L
RS Z L
RS
I
I I
I
I I I m m
I

  

   

 
20
59,55
20 10
167,9
59,55
RS Z
S
RS
S
V V
R
I m
R
m

 

  
 
 
31) a) Projete o circuito da figura abaixo para manter VL em 12 V para uma variação na carga (IL) 
de 0 a 200 mA. Ou seja, determine Rs e VZ. 
b) Determine PZmax do diodo zener do item a). 
 
 
b) 
max max
max
max max
12 200
2,4 W 3W
Z Z L
Z
Z Z
P V I
P m
P P
 
 
  
 
a) 
max
max
max
min max
3
12
250mA
0,1 25mA
Z
Z
Z
Z
Z Z
P
I
V
I
I I
 

  
 
max min
min max
'
' 250 0 250mA
''
'' 25 200 225mA
16 12
' 250
16
RS Z L
RS
RS Z L
RS
RS
S
RS
S
I I I
I m
I I I
I m
V
R
I m
R
 
  
 
  

 
 
 
 
 
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9 
 
32) Para o circuito da figura a seguir, determine a faixa de Vi que manterá VL em 8 V e não 
excederá a potência máxima nominal do diodo zener. 
 
 
max
max
max
min max
8
0,22
36,26mA
400
8
50mA
0,1 5mA
L
L
L
L
Z
Z
Z
Z
Z Z
V
I
R k
I
P m
I
V
I
I I
 

 

  
 
max
min
max
max
min
min
'
' 50 36,36 86,66mA
''
'' 5 36,36 41,36mA
'
8 91 86,66 15,86V
''
8 91 41,36 11,76V
RS Z L
RS
RS Z L
RS
i Z S RS
i
i Z S RS
i
I I I
I m
I I I
I m
V V R I
V m
V V R I
V m
 
  
 
  
  
   
  
   
 
 
35) Um filtro fornece uma saída de 28 V, sem carga, e 25 V para uma operação com carga 
máxima. Calcule a regulação da tensão em termos percentuais. 
_ _
_
28 25
100% 100% 12%
25
sem carga com carga
com carga
V V
Reg
V
 
    
 
 
36) Um filtro a capacitor de 400 μF tem como entrada uma tensão retificada de onda completa, 
com 18 V de pico. Qual a ondulação e os valores das tensões cc no capacitor para uma carga que 
drena 100 mA? 
rms
2,4 2,4 100
0,6V
400
cc
r
I
V
C
 
  
 
4,17 4,17 100
18 17V
400
cc
cc pk
I
V V
C
 
    
 
 
40) Um capacitor de 500 μF fornece uma corrente de carga de 200 mA com ondulação de 
8%.Calcule a amplitude da tensão retificada obtida da rede de 60 Hz e os valores da tensão cc no 
capacitor. 
2,4 100 2,4 200 100
12V
500 8
cc
cc
I
V
C Reg
 
   
 
4,17 4,17 200
12 13,7V
500
cc
pk cc
I
V V
C
 
    
 
 
41) Calcule a tensão de saída e a corrente no diodo zener no circuito regulador da figura abaixo. 
 
 
BEV
 
8,3 0,7 7,6V
7,6
3,8mA
2
3,8
0,038mA
100
15 8,3
1,8
3,72mA
3,7 0,038
3,68mA
o Z BE
o
o
L
o
B
i Z
R
R
Z R B
Z
V V V
V
I
R k
I m
I
V V
I
R k
I
I I I m m
I

    
  
  
 
 

   

 
 
 
 
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10 
 
42) Calcule a tensão de saída do circuito da figura abaixo. 
 
 
x
 
 
8,2
10V
12 8,2
10V
10 12 8,2
24,63V
8,2
o
x
Z x
o
V k
V
k k
V V
k k
V
k

 

 
 
 
 
 
44) Calcule a tensão de entrada mínima do retificador de onda completa e do capacitor na figura 
a seguir, quando conectado a uma carga que drena 250 mA de corrente. 
 
 _
_ min _ _
_ min
_ min
1,2
0,85V
2 2
2
26,195 2 0,85
24,5
r
r pk
c c pk r pk
c
c V
V
V
V V V
V
V
  
  
  

 
_
_
rms
2 20 28,28V
4,17
4,17 250
28,28
500
26,195V
2,4
2,4 250
500
1,2V
c pk
cc
cc c pk
cc
cc
cc
r
r
r
V
I
V V
C
V
V
I
V
C
V
V
  

  

 






 
 
45) Determine o valor máximo permitido para a corrente de carga na qual a regulação é mantida 
pelo circuito da figura abaixo. 
 
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11 
 
max_ci
_ min
_ min
_
1A
3
8V
12V
in
in
in pk
I
V Vo
V
V

 


 
 
 
 
2 2
2 2
2 2
_ _ min
_ _ min
120 12 8 200
0,96 W
0,96
192 mA
5
in
in pk in
in in pk in
in
in
in
o
o
P
C
f V V
P f V V C
P
P
P
I
V


 
   
   

  
 
 
46) Determine o valor da tensão regulada na saída do circuito a seguir. 
 
 2
2
1
1
1,5
1,23 1 100 1,5
220
9,92V
o ref adj
o
o
R
V V I R
R
k
V k
V

 
     
 
 
     
 

 
47) Para a configuração em série do diodo da figura a abaixo, empregando a curva característica 
do diodo da figura, determine: 
a) VDQ e IDQ; 
b) VR. 
 
 DI mA
 DV V
1
3
5
7
9
1,0 2,0 3,0
2V


500
Si
RV


 DV DI
 
DQI
DQV
 
1V
2 mA
2 2 1 1V
DQ
DQ
R DQ
V
I
V V


    
 
 
 
 
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12 
 
49) Repita os dois problemas anteriores considerando o modelo do diodo por queda de tensão 
constante. 
0,7 V
2 2 0,7 1,3V
DQ
R DQ
V
V V

    
 
1,3
2,6mA
500
1,3
6,5mA
200
R
DQ
R
DQ
V
I
R
V
I
R
  
  
 
 
50) Considerando os circuitos abaixo, verifique se os diodos estão em condução ou bloqueados. fV
 1
R 2R1
D
 
Circuito (a). 
Estado: ___Ligado____________________ 
 
Região de operação: __Direta____________ 
fV
 1
R
1D
 
Circuito (b). 
Estado: _____Bloqueado________________ 
 
Região de operação: ___Reversa__________ 
 fV
 1
R2D1D
 
Circuito (c). 
Estado: __D1 OFF e D2 ON____________ 
 
Região de operação: D1 Reversa e D2 Direta 
2V

1D1R1V

10V5V
 
Circuito (d). 
Estado: ______Ligado_________________ 
 
Região de operação: __Direta___________ 
 fV
1
R 1D
 
Circuito (e). 
Estado: ______Bloqueado______________ 
 
Região de operação: ______Reversa______ 
fV
 1
R2D1D
 
Circuito (f). 
Estado: ___D1 ON e D2 OFF____________ 
 
Região de operação: D1 Direta e D2 Reversa 
 
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos 
 
ENG 20301 – Retificadores– 2008/2 
13 
 
1V 1R
1D
2V
 
Circuito (g). 
Estado: _____Ligado___________________ 
 
Região de operação: ___Direta___________ 
1V 1R
1D
2V 2D
10V
5V
 
Circuito (h). 
Estado: _D1 Ligado e D2 Ligado_________ 
 
Região de operação: D1 Direta e D2 Direta