TRAB. POLARIZ. DIODO

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Polarização de Diodos 
 
 
 
 
 
 
 
 
Acadêmicos: 
 Alécio A. Leite R.A.139148 
 Carlos H. C. Silva R.A.122947 
 Jean R. do Amaral R.A.121641 
 Johnny M. Marques R.A. 122928 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Campo Grande, 14 de Março de 2010 
UNIVERSIDADE Anhanguera-Uniderp 
Disc. Eletrônica Geral 
Profª M. Sc Daniela Luiza Catelan Carneiro 
EE - Turma N50 
 
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SUMÁRIO 
 
RESUMO...........................................................................................................................3 
INTRODUÇÃO..................................................................................................................4 
OBJETIVO.........................................................................................................................6 
METODOLOGIA...............................................................................................................7 
BIBLIOGRAFIA...............................................................................................................16 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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RESUMO 
 
 
O experimento tem como objetivo o levantamento da curva de carga característica do 
diodo retificador, bem como a verificação experimental da sua polarização direta e 
reversa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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INTRODUÇÃO 
 
 
Diodos 
 
O diodo é o mais simples dispositivo eletrônico semicondutor existente e de ampla 
aplicação na área de eletrônica. A palavra diodo está relacionada aos "dois eletrodos" 
presentes no dispositivo. 
Sua construção consiste basicamente na formação de uma junção metalúrgica P-N. 
Quando em operação a região de depleção aumenta ou diminui de acordo com a 
polarização do dispositivo, ou seja ocorre a variação da altura da barreira de 
potencial, obtendo-se um funcionamento semelhante ao de uma chave, e sendo por isso 
bastante utilizado em circuitos eletrônicos. 
Existem no mercado vários tipos de diodos como: Zener LED, fotodiodo, varistor, 
Schottky, diodos de corrente constante, diodos de recuperação em degrau (step-recovery 
diodes), diodos de retaguarda (back diodes), diodo de tunelamento, etc. As curvas 
características de cada tipo de diodo irão determinar sua aplicabilidade. 
 
A figura abaixo representa um símbolo básico de um diodo. 
 
 
Fig. 01 
 
 
Princípio de funcionamento 
 
Quando um bloco de silício tipo N e um outro bloco de silício tipo P são colocados em 
contato íntimo (junção metalúrgica) os portadores de carga (elétrons e lacunas) em 
excesso de lado N e do Lado P se neutralizam através do processo de difusão. A 
corrente que se estabelece é conhecida como corrente de difusão. 
Desta forma, estabelece-se regiões distantes a região neutra (onde a carga total é zero) 
e a região de depleção onde a concentração de portadores de carga é zero. 
Quando aplicamos uma polarização direta (positivo no lado P e negativo no lado N) o 
campo elétrico externo criado na região de depleção é de sentido contrário ao campo 
interno fazendo com que a barreira de potencial seja reduzida permitindo a passagem 
de corrente elétrica através da região de depleção. 
Quando aplicarmos uma polarização reversa (positivo no lado N e negativo no lado P) 
o campo elétrico interno criado na região de depleção é no mesmo sentido ao campo 
interno fazendo com que a barreira de potencail aumente dificultando a passagem de 
corrente elétrico através da região de depleção. 
Com o processo de difusão as cargas fixas do silício, que estavam neutras, se tornam 
íons devido à recombinação de pares elétronslacunas. 
Estes íons criam um campo elétrico que por sua vez provoca uma corrente elétrica 
(conhecida como corrente de deriva) de sentido contrário à corrente de difusão. 
 
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Quanto maior for a corrente de difusão maior será a corrente de deriva em sentido 
oposto até que haja um equilíbrio entre elas, ou seja os portadores de carga não 
conseguem mais atravessar o campo elétrico por difusão. 
 
 
 
Região de Depleção 
Fig. 02 
 
Desta forma, estabelece-se regiões distantes a região neutra (onde a carga total é zero) 
e a região de depleção onde a concentração de portadores de carga é zero. 
Quando aplicamos uma polarização direta (positivo no lado P e negativo no lado N) o 
campo elétrico externo criado na região de depleção é de sentido contrário ao campo 
interno fazendo com que a barreira de potencial seja reduzida permitindo a passagem 
de corrente elétrica através da região de depleção. 
Quando aplicarmos uma polarização reversa (positivo no lado N e negativo no lado P) 
o campo elétrico interno criado na região de depleção é no mesmo sentido ao campo 
interno fazendo com que a barreira de potencail aumente dificultando a passagem de 
corrente elétrico através da região de depleção. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Lado P Lado N 
 
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OBJETIVO 
 
 
Montar um circuito de modo que possamos energiza-lo de maneira direta e reversa, 
com o intuito de comprovar a caracteristica de energização de um diodo, em seguida ja 
no cirucitos propostos encontrar a corrente nas tres aproximações como lecionado em 
sala de aula, e ainda por ultimo traçar a curva caracteristica do diodo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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METODOLOGIA 
 
 
Este trabalho se dividira em sete partes como o proposto, sendo que inicialmente, será 
simulado a polarização direta e reversa de um diodo em um circuito a se criar, ja na 
segunda etapa, bucaremos as correntes Id para as tres aproximações conhecidas de um 
diodo, e por ultimo buscaremos encontrar os valores de tensão e corrente no circuito 
proposto, com o intuito de encontrar graficamente a curva do diodo no circuito e em 
seguida comentaremos sobre o encontrado analizando se esta de acordo com o teórico 
ja conhecido. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Etapa 1 
 
Segue abaixo imagens do cicuito simulado para analise. 
 
 
Fig. 03 
 
 
Fig. 04 
 
 
Fig. 05 
 
 
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Analise do circuito simulado 
 
O circuito simulado é uma porta And da Familia DTL, onde na figura 01 podemos 
observar o cirucito com as entradas A e B em nível lógico Low, ou seja os diosdos D1 e 
D2 em condução, logo a saída tambem terá nível lógico Low, sendo assim não haverá 
tensão no diodo tipo led. 
Na figura 02, encontramos as entradas A e B com nível lógico High, o que nos permite 
dizer que os diodos D1 e D2 estão em corte, logo a saída sera High, possibilitando 
desta forma tensão no diodo tipo led, como é comprovado pela analise do multimetro 
inserido no circuito, que nos mostra a leitura de 2,4. Sabendo que o circuito está 
alimentado em 5V e o diodo tipo led necessita de no minimo 2,4V para a condução, 
podemos então concluir que o dido tipo led está em condução. 
Todavia na figura 03, temos a entrada A em nível lógico High, e a entrada B em nivellógico Low, e não é observado tensão no diodo tipo led. 
A analise da tres figuras nos permite chegar a conclusão de igualdade a tabela verdade 
do cicuito analisado, onde basta que haja apenas um dos diodos de entrada D1 ou D2, 
em condução, ou seja em nível lógico Low, para que a saída seja Low. 
 
 
 
 
 
 
Etapa 2 
 
Conforme circuto proposto e mostrado na figura abaixo, temos as medições Id1 para 
inicio dos calculos de aproximação. 
 
 
 
 
Fig. 06 
 
 
10
 
 
Fig. 07 
 
Baseado na representação do diodo Ideal, temos na primeira aproximação: 
 
Id 1= E-Vd = 50 = 0,166Amp. 
 R-rd 300 
Nesta primeira aproximação o diodo funciona como uma chave, quando energizado 
diretamente ele está em condunção, qunado energizado reversamente ele esta em corte. 
 
 
Para a segunda aproximação foi usada uma fonte em paralelo simulando a resistencia 
encontrada nesta situação. 
 
Fig. 08 
 
 
 
Fig. 09 
 
Baseado na representação do diodo Quase Ideal, temos na Segunda aproximação: 
 
Id 2= E-Vd = 50 – 0,7 = 0,164Amp. 
 R 300 
 
Aqui temos uma fonte de tensão em serie com o diodo, o que vem a provocar um 
pequeno atraso na curva caracteristica deste aproximação. 
 
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Na terceira aproximação além da fonte temos ainda um resistencia associada em serie a 
a fonte . 
 
 
 
Fig. 10 
 
 
Fig. 11 
 
 
Baseado na representação do diodo Quase Real, temos na Segunda aproximação: 
 
Id 3= E-Vd = 50 – 0,7 = 0,159Amp. 
 R + rd 300 + 10 
 
Ja nesta ultima aproximação temos alem da fonte, mais um resistor, o que acarreta 
alem do atraso na curva, uma pequena inclinação como a observada na figura 10. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Etapa 3 
 
Nesta estapa como proposto, foi realizado medições com os valores de tensão como os 
da tabela fornecida, conforme dados obtidos logo abaixo da figura com o circuito 
analizado. 
 
 
Fig. 12 
 
 
 
Segue abaixo tabela com os valores obtidos com a medição em cada nivel de tensão 
proposto. 
 
 
Fig. 13 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Curva caracteristica do diodo, baseado em analise da tabela acima. 
 
 
 
Fig. 14 
 
 
 
Com base nos dados coletados apos analise do circutio em questão, podemos afirmar 
que o diodo simulado no circuito pode-se ser considerado um diodo quase real, pois a 
curva encontrada, aproxima-se muito da curva conhecida. 
Todavia, vale salientar que o diodo no circuto acima so passou a estado de condução 
apos ser inserido mais de 1Volta na fonte de tensão, o que vem de encontro a teoria de 
que o diodo passaria a condução após 0,7 volts, porem deve-se ser levado em conta a 
queda de tensão do circuito, em que o diodo esta inserido. Porem tal fato não veio a 
causra mudanças consideraveis na curva caracteristica do diodo. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Etapa 4 
 
 
Fig. 15 
 
 
Quando se inverteu a polaridade da fonte, sabia-se que o diodo estaria em corte, 
porem, tambem inverteu-se o sinal de tensão da fonte, o que veio a anular a inversão de 
polaridade da fonte, ou seja, o circuito estava novamente alimentado normalmente 
como na Etapa 3, e mais uma vz comprovou-se a teoria, de que de 1 Volt par baixo o 
diodo passa a estado de corte, não mais conduzindo. 
 
 
 
 
 
Etapa 5 
 
Foi verificado que Id e Ir são variaveis em função do nível de tensão aplicada ao 
circuito, todavia sofrem influencia dos demais componentes empregado, porem a 
medição só é possivel apartir do momento em que o diodo passa ao estado de 
condução, no caso das estapas 3 e 4, apenas apos 1 volt. 
 
 
 
 
 
Etapa 6 
 
A curva caracteristica apresentada na figura 14, ficou bem semelhante a curva 
caracteristica conhecida do diodo Quase Real, como podemos analisar nos ddos 
obtidos apos as medições e suas imagens, bem como a imagem da curva teórica, 
mencionada acima. 
 
 
 
 
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Etapa 7 
 
O díodo rectificador é um componente unidireccional ou seja, só conduz num sentido 
(quando o Ânodo está a um potencial positivo em relação ao Cátodo). Nessa situação 
diz-se que o díodo está polarizado directamente 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Bibliografia 
 
 
 
 
• Taub, Heubert. Eletrônica Digital, MacGraw-Hill do Brasil, 1982. 
• http://www.lsi.usp.br/~bariatto/fatec/aca/aula3-retificadores.pdf 
• http://www.lsi.usp.br/~bariatto/fatec/aca/aula3-retificadores.pdf 
• http://pt.wikipedia.org/wiki/Diodo_semicondutor 
• http://www.eletronica24h.com.br/cursoeletronica/index.htm