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Circuitos Eletrônicos
Professor: Francisco Javier
PARTE 3
Semicondutores, junções e diodos
Componentes lineares 
Reta de Carga do Diodo
Circuitos com diodos
Reta de Carga do Diodo
A reta de carga de um circuito é o lugar geométrico dos 
pontos possíveis de operação do bipolo analisado
Analisando o circuito obtemos a equação da reta de carga
do circuito:
Vth – Rth.Id –Vd =0
Portanto, Id = Vth-Vd
Rth
Podemos determinar a reta considerando:
Vd=0 e Id=0.
Chama-se ponto de operação do bipólo, o ponto de
intersecção da reta de carga com a característica do
bipólo, obtida a partir do comportamento tensão versus
corrente ou de sua equação característica.
O ponto de operação do bipólo define o valor da tensão e
corrente do bipólo nas condições do circuito
Reta de Carga do Diodo
Circuitos com Diodos
 Maioria usa corrente continua(CC ou DC), mas a tensão da
linha é alternada (AC ou CA) => Conversão AC/CC
 Exemplos de Sinais AC: Onda senoidal, quadrada, triangular,
etc
 Formas de onda senoidais e valores característicos
 Ciclo, período e frequência.
 Um ciclo= menor parte da onda periódica que não se repete.
 T = tempo necessário para completar um ciclo
 F = número de ciclos completados num intervalo de tempo.
 No Brasil a frequência é de 60 Hz
O período e a freqüência estão relacionados do seguinte modo:
F = 1
T
Sinal Senoidal
 É o mais comum e pode ser representado:
 onde:
 A - amplitude ou valor máximo da senóide (Vp);
 - frequência angular (radianos por segundo);
 t - tempo (segundos); e
  - ângulo de fase (radianos).
)()(   tsenAtf
 Para ondas senoidais o valor médio no ciclo = 0
 O valor rms (raíz média quadrática), da onda senoidal (ou
valor eficaz ou valor de aquecimento) é definido com a
tensão cc:
Vrms = 0,707 x Vp = Vmax/SQR(2)
-Onde Vp é o valor de pico (Vp) ou valor máximo (Vmax). 
 E o valor pico-a-pico que é igual a duas vezes o valor de pico.
Vpp = Vmax – Vmin = Vp – (-Vp) = 2 Vp
Circuitos com Diodos
Sinal Senoidal
 onde:
Valor de pico a pico (Vpp): Vpp=2.Vp;
Valor médio da senoide (Vmed): Vmed=0;
Valor eficaz ou RMS (Vef): Vef=0,707.Vp;
Circuitos Retificadores
Objetivo: transformar as tensões alternadas
(CA) senoidais em tensões contínuas (CC), para
alimentação de aparelhos eletrônicos.
A tensão alternada da rede, antes de ser ligada
ao retificador, precisa ser reduzida, trabalho
realizado pelo transformador.
A tensão contínua, depois do retificador, por 
vezes precisa eliminar as variações para que a 
mesma torne-se constante, o que é feito 
através de filtros ou circuitos reguladores de 
tensão.
Circuitos Retificadores
 Transformador
O transformador é um
dispositivo elétrico que permite
modificar a amplitude de
tensões e correntes. Consiste
basicamente de duas bobinas
isoladas eletricamente, porém
acopladas magneticamente, pois
são montadas em torno de um
mesmo núcleo de ferro ou
ferrite.
Circuitos Retificadores
 A bobina na qual é aplicada a tensão a ser
transformada V1 é denominada primário e a que
fornece a tensão transformada V2, é denominada
secundário.
 A corrente I ca no primário dá surgimento a um
fluxo magnético alternado no núcleo. Este fluxo
variável através do núcleo, induz uma tensão
alternada na bobina do secundário.
 No transformador existe perda de potência devido
a resistência dos fios dos enrolamentos por efeito
Joule e no núcleo devido a circulação de correntes
induzidas (correntes parasitas), denominado efeito
Foucault. O núcleo de ferro dos transformadores é
laminado para diminuir a perda de potência por
efeito Foucault.
Circuitos com Diodos
 Desconsiderando-se as perdas, num transformador é valida
a relação:
P1 = P2
Onde P1 é a potência no primário e P2 a potência no
secundário.

Assim, P1 = V1.I1 e P2=V2.I2
como P1=P2 => V1.I1=V2.I2
mas, V1.N2=V2.N1 => V1/V2 = N1 /N2
N1 – enrolamento primário
N2 – enrolamento secundário
então, I1.N1=I2.N2 => I1/I2 = N2/N1 fluxo magnético
Circuitos Retificadores
 Transformador elétrico

N1
N2I1
I2
V1
V2
dt
d
Nfemi

 1
2
2
1
2
1 
I
I
V
V
N
N
rt 
Circuitos Retificadores
 Diagrama de blocos de retificador
Circuitos Retificadores
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 Transformador abaixador
Circuitos com Diodos -Retificadores
 A grande maioria dos circuitos eletrônicos utiliza tensão e
corrente contínuas (CC) => uso de circuito conversor da
tensão alternada (CA) fornecida pelas redes de
distribuição, em tensão contínua.
 Existem vários tipos de retificadores. Os mais simples são
os retificadores monofásicos de meia onda, vejamos como
este funciona
Retificador de Meia Onda
Este circuito é basicamente
formado por um
transformador, que tem a
função de diminuir a tensão
próximo ao valor desejado, e
um diodo retificador.
Transformador com derivação central
Circuitos com Diodos -Retificadores
 O diodo permite a passagem da corrente somente em um
único sentido. Dessa forma, uma tensão senoidal aplicada
aos terminais do diodo resultará em uma corrente que
circulará somente em parte do tempo sendo por esta razão,
pouco eficientes
 No semiciclo positivo, o diodo conduz pois está
diretamente polarizado e então, a tensão de saída Vo será
semelhante à tensão de entrada Vi. No semiciclo positivo
como o diodo conduz há uma queda de tensão entre seus
terminais (0,7V)
Retificador de Meia Onda
• Durante o semiciclo negativo, o diodo reversamente polarizado
não conduz, produzindo uma saída Vo igual a zero. Durante o
tempo em que o diodo não conduz, permanece submetido a uma
tensão inversa, a qual deve suportar. Essa tensão é especificada
nos manuais como: PIV – Peak Inverse Voltage
 A corrente que circula pelo diodo é a mesma que circula
pelo carga.
 Para a especificação devemos considerar.
onde IDM – é a corrente direta máxima pelo diodo
Im – é a corrente média pela carga
 O retificador de meia onda produz uma tensão contínua
pulsante na saída com um alto nível de ondulação (ripple)
e tem a mesma frequência da tensão de entrada.
ImIDM
A tensão de saída 
tem um valor médio 
diferente de zero 
que é calculado pela 
seguinte expressão :

maxV
Vm 
Retificador de Meia Onda
Circuitos Retificadores
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Retificador de Meia-onda (funcionamento) –diodo
ideal
 No semi-ciclo positivo de V2, o diodo conduz (polarização direta), e tensão
de saída seja igual à de entrada.
 No semi-ciclo negativo, o diodo corta (polarização reversa), a tensão de
saída nula, e a tensão de entrada recae toda em cima do diodo.
Circuitos Retificadores
 Retificador de Meia-onda
 Como a forma de onda na carga não é mais senoidal, o seu valor médio deixa de 
ser nulo:
 Nota: Considerando o diodo com Vγ, o mesmo deverá ser considerado no cálculo 
do Vm.
 Para que o diodo não queime, ele deve suportar a corrente média (Im) e a tensão 
de pico reversa (VBR):

PVVm 2
LR
Vm
Im

VV
Vm
P 

2
ImIDM
pVVBR 2
 Circuitos Retificadores de Onda Completa
Os circuitos retificadores de onda completa
aproveitam os dois semiciclos da onda, obtendo
então um desempenho superior aos de meia
onda.
 Existem dois tipos de circuitos de meia onda:
Circuito retificador com derivação central;
Circuito retificador em ponte de diodos
Retificador de Onda Completa
Retificador de Onda Completa
 Retificador de onda completa com transformador de derivação central
Transformador com derivação central
 Permite o aproveitamento pela carga dos dois semiciclos do
sinal de entrada, porém é necessário umtransformador com
derivação central, defasando V1 e V2 de 180 graus.
Retificador de Onda Completa
 Durante o semiciclo positivo de V1 e negativo de V2, o diodo D1
conduzirá, pois estará diretamente polarizado enquanto que no mesmo
instante D2 estará cortado(sem conduzir) e portanto haverá tensão na
carga RL.
Retificador de Onda Completa
Retificador de Onda Completa
 Durante o semiciclo positivo de V2 e negativo de V1, o
diodo D2 conduzirá enquanto que o diodo D1 estará cortado
no mesmo instante e portanto haverá novo semiciclo de
tensão em RL.
 Para o retificador, com dois diodos, durante o tempo em que um diodo
conduz, o outro permanece submetido a uma tensão inversa, a qual
deve suportar. Essa tensão será a tensão total no secundário do
transformador, isto é Vmáx=2 xVimáx.
 Para a escolha do diodo, devemos considerar:
 A corrente que circula pela carga é o dobro da corrente que circula
pelo diodo e portanto para a especificação devemos considerar:
Retificador de Onda Completa
2
Im
IDM
Onde:
IDM é a corrente direta 
máxima no diodo
Im é a corrente média na
carga (RL)
Exercícios
Retificador de Onda Completa
 A tensão presente na carga RL tem menor ripple que o
apresentado no retificador de meia onda. Logo tem maior
valor médio:
 Vimáx= tensão em cada seção do secundário do
transformador
 Considerando diodos com tensão de início de condução Vo
então a expressão fica sendo:
 O tensão retificada na carga tem o dobro da freqüência da
tensão de entrada.

Vimáx
Vm
.2


).(2 VoVimáx
Vm


fentradafsaída .2
Circuitos Retificadores
 Retificador de Onda Completa em Ponte

Esquema Elétrico do Retificador em Ponte 
Circuitos Retificadores
Retificador de Onda Completa em Ponte
Durante o semiciclo positivo, os diodos D1 e D3
conduzem e os diodos D2 e D4 cortam. Transferindo,
assim, toda a tensão de entrada para a carga.
Durante o semiciclo negativo, os diodos D2 e D4
conduzem e os diodos D1 e D3 cortam, fazendo com
que toda a tensão de entrada caia sobre a carga com
a mesma polaridade que a do semiciclo positivo.
Circuitos Retificadores
 Retificador de Onda Completa em Ponte
Comportamento do Retificador em Ponte
Circuitos Retificadores
 Retificador de Onda Completa em Ponte
 A tensão de saída dobra de valor, a tensão média na carga 
também dobra, ou seja:
Os diodos são especificados a partir dos seguintes critérios:
Vm
V P
2 2.

Im 
Vm
RL
2
m
DM
I
I  pBr VV 2
Circuitos Retificadores
 Retificador de Onda Completa em Ponte
Figura 10 – Formas de onda do Retificador em Ponte
Circuitos Retificadores
 Retificador de Onda Completa em Ponte
 Em funcionamento
Circuitos Retificadores
 Quadro comparativo -retificação
Circuitos Retificadores
Filtro capacitivo
Para que a fonte de alimentação fique completa, 
falta ainda fazer a filtragem do sinal retificado para 
que o mesmo se aproxime o máximo possível de uma 
tensão contínua e constante.
A utilização de um filtro capacitivo é muito comum 
nas fontes que não necessitam de boa regulação, ou 
seja, que podem ter pequenas oscilações na tensão 
de saída. Um exemplo é o eliminador de pilhas de 
uso geral.
Circuitos Retificadores
 Filtro capacitivo
 A figura abaixo mostra a ligação de um filtro capacitivo a um
retificador de onda completa em ponte.
Fonte com Filtro Capacitivo
Circuitos Retificadores
 Filtro capacitivo
 Com o filtro capacitivo o sinal de saída fica com a forma mostrada
abaixo
Forma de Onda na Saída da Fonte
Circuitos Retificadores
 Filtro capacitivo (funcionamento)
 Com o primeiro semiciclo do sinal retificado o capacitor carrega-se
através dos diodos D1 e D3 até o valor de pico. Quando a tensão
retificada diminui, os diodos que estavam conduzindo ficam
reversamente polarizados, fazendo com que o capacitor se
descarregue lentamente pela carga RL.
 Quando no segundo semiciclo, a tensão retificada fica maior que a
tensão no capacitor, os diodos D2 e D4 passam a conduzir carregando
novamente o capacitor até o valor de pico, e assim sucessivamente,
formando uma ondulação chamada ripple.
Circuitos Retificadores
Filtro capacitivo (funcionamento)
Quanto maior o capacitor ou a resistência de carga, menor será
a ondulação. O valor médio da tensão de saída será chamado de
Vmf.
O valor de pico a pico do ripple pode ser calculado pela
equação abaixo:
Onde:
 Vmf: Tensão média após filtragem
 f: frequência da ondulação
 RL: resistência de carga
 C: Capacitor de filtro
V
Vmf
f R C
R
L

. .
Circuitos Retificadores
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Filtro capacitivo (funcionamento)
Assim, para o projeto de uma fonte de alimentação
deve-se antes estipular a tensão média de saída e o
ripple desejado, para em seguida, calcular o
capacitor necessário para a filtragem, as
especificações dos diodos e as especificações do
transformador.