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ELETRÔNICA 
ANALÓGICA
 
 
 
 
Rodrigo Baryczka de Mello
ELETRÔNICA 
ANALÓGICA
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rodrigo Baryczka de Mello
ELETRÔNICA 
ANALÓGICA 
Rodrigo Baryczka de Mello
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÔGICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Rodrigo Baryczka de Mello 
 
Técnico em Eletromecânica pelo SENAI. 
Tecnólogo em Eletroeletrônica Industrial pela FATEC. 
Pós graduado em Eficiência Energética pela UTFPR. 
Pós Graduado em Metodologia do Ensino pela OPET. 
Ex-professor do Colégio Técnico de Curitiba CTC. 
Professor do CETEP. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Curitiba 
2016 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 3 - 
 
PREFÁCIO PRIMEIRA EDIÇÃO 
 
 Este Livro foi desenvolvido, visando uma melhor absorção de conteúdos 
da disciplina de Eletrônica Analógica. Cada capitulo segue uma seqüência 
cronológica da evolução de cada componente e ao final temos uma coletânea 
de exercícios que ajudam na compreensão e fixação de cada assunto. 
 Esta obra, não é única, pois não contempla todo o universo da eletrônica 
analógica, ou seja, cabe ao aluno buscar outras fontes de consulta que 
complete os temas abordados. Nem a leitura deste livro ou outra fonte de 
informação pode construir sozinho o saber, sendo as explicações e atividades 
em sala de aula um importante passo na construção do conhecimento. 
 No referente à disciplina de Eletrônica Analógica posso sem sobra de 
dúvida dizer que é uma das mais importantes no curso de automação, mesmo 
sabendo que os microprocessadores e microcontroladores revolucionaram a 
eletrônica e que vivemos numa era digital, mas sem a eletrônica analógica não 
teríamos a interface destas tecnologias com o mundo. 
 Espero que ao final você aluno possa contribuir para que este livro 
possa ser cada vez melhor, contribuindo com sugestões e verificando pontos e 
serem corrigidos. 
 Boa leitura e bons estudos!! 
Prof. Rodrigo Baryczka de Mello 
Curitiba , 17 de janeiro de 2011 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 4 - 
PREFÁCIO SEGUNDA EDIÇÃO 
 
 
 Após um primeiro contato dos alunos com material condensado em um 
livro (já que ele existia anteriormente num formato fragmentado) podemos ao 
decorrer do semestre encontrar alguns erros de digitação e algumas fotos ou 
desenhos sem utilidade, por esse motivo este livro foi revisado e melhorado 
com explicações mais detalhadas e melhores ilustrações, bem como sanar os 
equívocos lingüísticos. 
 
Prof. Rodrigo Baryczka de Mello 
Curitiba , 11 de janeiro de 2012 
 
 
 
 
 
PREFÁCIO TERCEIRA EDIÇÃO 
 
 
 
 Depois de ficar por muito como apostila, por orientação de alguns 
amigos e alunos resolvi transformar este material num livro. Grato pela ajuda 
de vários ex alunos na melhoria deste material. 
 
Prof. Rodrigo Baryczka de Mello 
Curitiba , 29 de janeiro de 2016 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 5 - 
Sumario 
 
 
1. Física dos Semicondutores ..................................................................... 8 
1.1 Estrutura Básica do átomo ...................................................................... 8 
1.2 Ligação covalente ..................................................................................... 9 
1.3 Materiais Semicondutores ..................................................................... 10 
1.4 Dopagem ................................................................................................... 12 
1.5 Cristal do Tipo N ...................................................................................... 12 
1.6 Cristal do tipo P ........................................................................................ 13 
1.7 Temperatura .............................................................................................. 14 
Exercícios sobre o capitulo 1: ......................................................................... 15 
2. O Diodo semicondutor ............................................................................ 16 
2.1 Simbologia e aspecto real ...................................................................... 16 
2.2 Formação do diodo- Junção PN ........................................................... 17 
2.3 Comportamento dos cristais após a Junção ..................................... 18 
2.4 Polarização do diodo .............................................................................. 19 
2.4.1 Polarização Direta .................................................................................... 20 
2.4.2 Polarização Inversa (ou Reversa).......................................................... 21 
2.5 Características de condução e bloqueio ............................................ 22 
2.6 Curva característica do diodo ............................................................... 23 
2.7 Teste em diodos semicondutores ........................................................ 26 
Exercícios do capitulo 2: .................................................................................. 27 
3. O transformador ....................................................................................... 28 
3.1 Principio de funcionamento .................................................................. 28 
3.2 Relação de transformação ..................................................................... 29 
Exercícios do capitulo 3: .................................................................................. 30 
4. Retificação ................................................................................................. 31 
4.1 Tipos ........................................................................................................... 31 
4.2 Retificação em meia onda ...................................................................... 31 
4.2.1.1 Funcionamento ................................................................................. 31 
4.2.1.2 Tensão CC de saída .......................................................................... 33 
4.2.1.3 Corrente média .................................................................................. 33 
4.2.1.4 Desvantagens .................................................................................... 33 
4.3 Retificação de onda completa .............................................................. 34 
4.4 Retificação de onda completa com derivação central .................... 34 
4.4.1 Funcionamento ........................................................................................ 35 
4.4.2 Tensão média de saída ........................................................................... 36 
4.4.3 Corrente na saída .................................................................................... 37 
4.4.4 Freqüência ................................................................................................ 37 
4.5 Retificação de onda completa em ponte ............................................ 37 
4.5.1 Funcionamento ........................................................................................ 37 
4.6. Filtros ......................................................................................................... 39 
4.7 Circuitos com diodos .............................................................................. 40 
4.7.1 Multiplicadores de Tensão .................................................................... 40 
4.7.2 Dobrador de tensão de meia onda ......................................................40 
4.7.3 Dobrador de Tensão de onda completa ............................................. 41 
4.7.4 Limitadores ............................................................................................... 41 
4.7.5 Grampeador CC ....................................................................................... 42 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 6 - 
Exercícios do capitulo 4: .................................................................................. 44 
5. Diodo Zener ............................................................................................... 48 
5.1 Regulador de tensão com Zener ........................................................... 51 
5.2 Condições de regulação ......................................................................... 52 
5.3 Reguladores monolíticos ....................................................................... 53 
5.3.1 Identificação dos pinos ....................................................................... 54 
Exercícios sobre o capitulo 5: ......................................................................... 55 
6. Diodo emissor de Luz (LED) .................................................................. 56 
6.1. Fotodiodo .................................................................................................. 57 
Exercício do capitulo 6: .................................................................................... 58 
7. Transistor Bipolar .................................................................................... 59 
7.1 Estrutura básica ....................................................................................... 59 
7.2 Tipos ........................................................................................................... 59 
7.3 Terminais ................................................................................................... 59 
7.4 Aspecto real .............................................................................................. 60 
7.5 Tensões nos terminais ........................................................................... 61 
7.6 Principio de funcionamento .................................................................. 61 
7.7 O controle da corrente de base sobre a corrente de coletor .......... 62 
7.8 Ganho de corrente ................................................................................... 62 
7.9 Circuito coletor ......................................................................................... 62 
7.10 Configuração de ligação do transistor ............................................ 63 
7.11 Curva característica ............................................................................. 64 
7.12 Reta de carga ........................................................................................ 65 
7.13 Ponto quiescente .................................................................................. 66 
7.14 Polarização da Base por corrente constante ................................. 66 
7.15 Polarização de base por divisor de tensão ..................................... 67 
Exercícios do capitulo 7: .................................................................................. 71 
8. Amplificação de sinais elétricos ........................................................... 73 
8.1. Amplificação ............................................................................................. 74 
8.2. Amplificador e estágio amplificador .................................................... 74 
8.3 Ganho de um amplificador ..................................................................... 75 
8.4 Tipos de estágios amplificadores ........................................................ 75 
8.5 Configurações de circuitos com transistores ................................... 75 
8.6 Acoplamento do sinal ............................................................................. 78 
Exercícios do capitulo 8: .................................................................................. 81 
9. AMPLIFICADORES DE POTÊNCIA ....................................................... 82 
10. Amplificador Operacional ...................................................................... 85 
10.1 Características de um AOP ideal ...................................................... 85 
10.2 Características de Um AOP real ........................................................ 86 
10.3 Polarização do Amplificador .............................................................. 86 
10.4 Circuitos básicos .................................................................................. 87 
Exercícios do capitulo 10: ................................................................................ 94 
11. Os Multivibradores .................................................................................. 95 
11.1 O CI 555 .................................................................................................. 97 
Exercícios do capitulo 11: .............................................................................. 101 
12. Osciladores ............................................................................................. 102 
12.1 PWM. ..................................................................................................... 105 
Exercícios do capitulo 12: .............................................................................. 107 
13. Sensores .................................................................................................. 108 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 7 - 
13.1 Sensores mecânicos ......................................................................... 108 
13.2 Sensores Magnéticos ........................................................................ 108 
13.3 Sensores de temperatura ................................................................. 109 
13.4 Sensores de Luz resistivos .............................................................. 110 
13.5 Fotodiodo ............................................................................................. 111 
13.6 Fototransistor ...................................................................................... 111 
13.7 Varistores ............................................................................................. 112 
13.8 Opto- acopladores .............................................................................. 113 
Exercícios do capitulo 13: .............................................................................. 115 
14. Transistores de efeito de campo ........................................................ 116 
14.1 FET de Junção .................................................................................... 116 
14.2 MOS- FETs ........................................................................................... 117 
Exercícios do capitulo 14: .............................................................................. 119 
15. Referencia ............................................................................................... 120 
Anexo .................................................................................................................. 121 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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1. Física dos Semicondutores 
 
1.1 Estrutura Básica do átomo 
 
 Definimos átomos como sendo o menor elemento químico que compõe a 
molécula, por sua vez o átomo é formado basicamente por 3 tipos de partículas 
elementares: elétrons, prótons e nêutrons. 
 O átomopossui um núcleo formado basicamente de prótons e nêutrons; 
o próton tem carga elétrica positiva, o nêutron não tem carga elétrica. A carga 
do elétron é igual a do próton, porém de sinal contrário, os elétrons giram em 
torno do núcleo, distribuindo-se em diversas camadas, num total de até sete 
camadas (camadas de energia), como mostrado na figura 1. 
 
 
 
Figura 1: Camadas energia do átomo 
 
 
 Cada camada pode ter um numero máximo de elétrons: 
K=2,L=8,M=18,N=32,O=32,P=18 e Q=2. 
 Em cada átomo, a camada mais externa é chamada de valência, e 
geralmente é ela que participa nas reações químicas. 
 Todo o material encontrado na natureza é formado por diferentes tipos 
de átomos, distinguidos entre si pelos seus números de prótons, elétrons e 
nêutrons. Cada material tem uma infinidade de características. 
 O numero de prótons e elétrons são iguais, por essa razão o átomo é 
considerado neutro eletricamente. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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1.2 Ligação covalente 
 
 Os materiais semicondutores se caracterizam por serem constituídos de 
átomos que tem 4 elétrons na camada de valência (TETRAVALENTES). Na 
figura 2 apresenta-se exemplo de átomos tetravalentes. 
 
 
Figura 2: Exemplo de átomos tetravalentes 
 
 Os átomos que tem quatro elétrons na ultima camada tem tendência a 
se agruparem segundo uma formação cristalina. Neste tipo de ligação o átomo 
se combina com quatro outros, fazendo com que todos os elétrons pertença 
simultaneamente a dois átomos, como mostrado na figura 3. 
 
 
 
Figura 3: Ligação entre os elétrons 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 A ligação covalente é representada quimicamente como mostrada na 
figura 4 abaixo: 
 
 
Figura 4: Ligação Covalente 
 
 As ligações covalentes se caracterizam por manter os elétrons 
fortemente ligados. Por esta razão as estrutura cristalina pura, composta 
unicamente por ligações covalentes adquirem características de isolante. O 
Silício e o Germânio são materiais semicondutores com características 
isolantes num agrupamento cristalino. 
 
1.3 Materiais Semicondutores 
 
 
 São materiais que podem apresentar características de isolante ou 
condutor, estando sujeito a forma com se apresenta a sua estrutura química. 
 Um exemplo de semicondutor é o Carbono, dependendo da forma como 
os átomos do carbono se interligam, pode se tornar condutor ou isolante. Os 
átomos de Germânio e Silício tem uma camada de valência com 4 elétrons. 
Quando os átomos de Germânio (ou Silício) agrupam-se entre si, formam uma 
estrutura cristalina, ou seja, são substâncias cujos átomos se posicionam no 
espaço, formando uma estrutura ordenada. Nessa estrutura, cada átomo une-
se a quatro outros átomos vizinhos, por meio de ligações covalentes, e cada 
um dos quatro elétrons de valência de um átomo é compartilhado com um 
átomo vizinho, de modo que dois átomos adjacentes compartilham os dois 
elétrons como mostrado na figura 5. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 11 - 
 
 
Figura 5: Ligação covalente do Germânio 
 
 Se nas estruturas com Germânio ou Silício não fosse possível romper a 
ligações covalentes, elas seriam materiais isolantes. No entanto com o 
aumento da temperatura algumas ligações covalentes recebem energia 
suficiente para se romperem, fazendo com que os elétrons das ligações 
rompidas passem a se movimentar livremente no interior do cristal, tornando-se 
elétrons livres, figura 6. 
 
Figura 6: Elétron livre 
 
 Com a quebra das ligações covalentes, no local onde havia um elétron 
de valência, passa a existir uma região com carga positiva (lacuna), uma vez 
que o átomo era neutro e um elétron o abandonou. Essa região positiva recebe 
o nome de lacuna, sendo também conhecida como buraco. As lacunas não têm 
existência real, pois são apenas espaços vazios provocados por elétrons que 
abandonam as ligações covalentes rompidas. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Sempre que uma ligação covalente é rompida, surgem simultaneamente 
um elétron e uma lacuna. Entretanto, pode ocorrer o inverso, um elétron 
preencher o lugar de uma lacuna, completando a ligação covalente (processo 
de recombinação). Como tanto os elétrons como as lacunas sempre aparecem 
e desaparecem aos pares, pode-se afirmar que o número de lacunas é sempre 
igual à de elétrons livres. 
 Quando o cristal de Silício ou Germânio é submetido a uma diferença de 
potencial, os elétrons livres se movem no sentido do maior potencial elétrico e 
as lacunas por conseqüência se movem no sentido contrário ao movimento dos 
elétrons. 
 
1.4 Dopagem 
 
 A dopagem é um processo químico que tem por finalidade introduzir 
átomos estranhos a uma substância na sua estrutura cristalina. Esta dopagem 
pode ser feita pela natureza ou por laboratório. Nos materiais semicondutores 
(Germânio e Silício) a dopagem é realizada por atribuir ao material certa 
condutibilidade elétrica. A forma como cristal irá conduzir a corrente elétrica e 
sua condutibilidade dependem do tipo da impureza utilizada e da quantidade de 
impureza aplicada. 
 
1.5 Cristal do Tipo N 
 
 O cristal que foi dopado com impureza doadora é chamado 
semicondutor tipo n, onde n está relacionado com negativo. Como os elétrons 
livres excedem em número as lacunas num semicondutor tipo n, os elétrons 
são chamados portadores majoritários e as lacunas, portadores minoritários. 
Tomamos como exemplo a introdução de átomos de Fósforo, que possuem 5 
elétrons na ultima camada no cristal, figura 7. 
 
Figura 7: Átomo de Fósforo 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 13 - 
 Dos 5 elétrons 4 encontram ligação covalente , o quinto elétron do 
fósforo não forma ligação covalente porque não encontra um elétron na 
estrutura , este elétrons isolado tem a característica de se libertar facilmente do 
átomo , passando a vagar livremente dentro de estrutura do cristal , constituído 
um portador livre de carga elétrica .Com a adição de impurezas o cristal que 
era puro e isolante passa a ser condutor através deste portadores. 
 O cristal dopado com impurezas, com maior número de elétrons é 
denominado cristal N. 
 
1.6 Cristal do tipo P 
 
 O cristal que foi dopado com impureza aceitadora é chamado 
semicondutor tipo p, onde p está relacionado com positivo. Como as lacunas 
excedem em número os elétrons livres num semicondutor tipo p, as lacunas 
são chamadas portadores majoritários e os elétrons livres, portadores 
minoritários. 
 A utilização de átomos com menos de quatro elétrons na ultima camada 
figura 8, como exemplo o Índio que tem três elétrons da origem ao cristal P. 
 
Figura 8: Átomo de Índio 
 
 Quando os átomos de índio são colocados na estrutura do cristal puro 
verifica-se a falta de um elétron para que os elementos treta valentes se 
combinem, esta ausência no interior do cristal é denominada de lacuna, sendo 
representada por uma carga elétrica positiva, (a lacuna não é propriamente 
uma carga positiva, mas a ausência de carga negativa). 
 Nos cristais P a corrente elétrica ocorre por movimento de lacunas como 
mostrado passo a passo na figura 9 abaixo. 
 
Figura 9: Movimento das lacunas 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Quando se aplica uma diferença de potencial aos extremos de um cristal 
P uma lacuna é ocupada por um elétron que se movimenta deixando uma 
lacuna em seu lugar. Esta lacuna é preenchida pelo elétron seguinte que torna 
a criar atrás de si outra lacuna, exemplificado na figura 10. 
 
 
 
Figura 10: Movimento de elétrons e lacunas 
 
 Assim, a lacuna será preenchida por outro elétron gerando uma nova 
lacuna até que esta lacuna seja preenchida por um elétron da fonte. 
 
1.7 Temperatura 
 
 Com o aumento da temperatura nos cristais temos por conseqüência o 
aumento da condutibilidade elétrica, isto é temos circulação de maiores 
correntes. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Exercícios sobre o capitulo 1: 
 
1) O que são materiais semicondutores? 
 
2) O que é dopagem? 
 
3) O que é o cristal N? 
 
4) Quais são os portadores livres de cargas nos cristais N? 
 
5) O que é um cristal P? 
 
6) Quais são os portadores livres de carga nos cristais P? 
 
7) Para que são utilizados os cristais P e N? 
 
8) Como se comporta a condutibilidade de um material semicondutor com 
aumento da temperatura? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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2. O Diodo semicondutor 
 
 O diodo semicondutor é um componente que apresenta a característica 
de se comportar como condutor ou isolante elétrico dependendo da forma 
como a tensão é aplicada aos seus terminais. 
 Uma das aplicações mais usuais dos diodos é na transformação da 
tensão alternada em continua, demonstrada na figura 11. 
 
 
Figura 11: Processo de retificação de uma tensão alternada em continua 
 
 
2.1 Simbologia e aspecto real 
 
 O diodo semicondutor é representado nos esquemas pelo símbolo 
(ABNT) da figura 12 abaixo: 
 
Figura 12: Simbologia do Diodo 
 
 O terminal da seta representada o material P, sendo denominado de 
ANODO (A) do diodo, enquanto o terminal da barra representa o material N e é 
denominado de CATODO (K). 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Podemos identificar os terminais dos diodos de três formas, como 
mostrado na figura 13 abaixo: 
 
 
 
Figura 13: Identificação dos terminais de um Diodo 
 
 Dentro da eletroeletrônica podemos encontrar vários tipos de diodos 
exemplificados na figura 14. 
 
 
 
Figura 14: Tipos de Diodos usados na indústria 
 
2.2 Formação do diodo- Junção PN 
 
 O diodo se constitui na junção de duas pastilhas de material 
semicondutor: uma pastilha de material N (cristal N) e uma de material P 
(cristal P), como mostrado na figura 15. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 18 - 
 
 
Figura 15: Formação do Diodo 
 
2.3 Comportamento dos cristais após a Junção 
 
 Após a junção das pastilhas que formam o diodo, ocorre um processo de 
“acomodamento” químico entre os cristais. Na região da junção alguns elétrons 
livres saem do material N e passam para o material P, recombinando-se com 
as lacunas das proximidades, demonstrado na figuras 16 e 17 abaixo. 
 
 
Figura 16: Recombinação dos elétrons na junção 
 
 
 O mesmo ocorre com algumas lacunas que passam do material P para o 
material N e se recombinam com os elétrons livres. 
 
 
Figura 17: Recombinação das lacunas na junção 
 
 Forma-se na junção entre as pastinhas uma região onde não existem 
portadores de carga (lembrando: portadores majoritários são no cristal P as 
lacunas e no cristal N os elétrons, e os portadores minoritários no cristal P são 
os elétrons e no cristal N são as lacunas), porque estão todos recombinados, 
neutralizando-se. Esta região chamamos de “Região de DEPLEXÂO”. Com a 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 19 - 
conseqüência da passagem de cargas de um cristal para outro se cria um 
desequilibro elétrico na região, como mostrado na figura 19. 
 
 
Figura 19 :Região de deplexão 
 
 Os elétrons que passaram do material N para o P geram um pequeno 
potencial elétrico negativo e as lacunas que movimentaram para o material N 
geram um pequeno potencial elétrico positivo, Verifica-se assim que na região 
da junção existe uma diferença de potencial, proporcionada pelo movimento 
dos portadores de um cristal para outro. 
 Este desequilibro, é denominado de barreira de potencial, esta barreira 
se comporta como uma pequena bateria dentro do componente gerando uma 
tensão que depende do material utilizado, nos diodos de Germânio esta tensão 
é de aproximadamente 0,2V e nos diodos de Silício é de aproximadamente 
entre 0,6 a 0,7V. 
 
OBS: Não podemos medir esta tensão com o multímetro porque esta tensão 
existe apenas internamente no componente, no todo ele continua neutro. 
 
2.4 Polarização do diodo 
 
 A aplicação de tensão sobre os terminais de um diodo estabelece a 
forma como o componente se comporta eletricamente. Esta tensão aplicada 
pode ser de duas formas que tecnicamente chama-se: 
 
 Polarização Direta; 
 Polarização inversa (ou Reversa). 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Prof. Rodrigo Baryczka de Mello Eletrônica Analógica - 20 - 
2.4.1 Polarização Direta 
 
 É quando aplicamos uma tensão POSITIVA no material P e uma tensão 
NEGATIVA do material N, como mostrada na figura 20. 
 
Figura 20: Polarização direta 
 
 O pólo positivo da fonte repele as lacunas do material P (lembre-se que 
cargas com sinais iguais se repelem e cargas de sinais diferentes se atraem) 
em direção ao pólo negativo, enquanto os elétrons livres são repelidos pelo 
pólo negativo em direção ao pólo positivo. 
 Se a diferença de potencial da fonte for maior que a da barreira de 
potencial (no caso dos diodos de silício aprox. 0,7V) as forças de atração e 
repulsão provocadas pela bateria permitirão aos portadores ganharem 
velocidade e atravessarem a região de depleção e a barreira de potencial 
diminui, diminuído assim a resistência da junção, figura 21. 
 
 
 
Figura 21: Diminuição da barreira de potencial 
 
 Observa-se na figura 22, que ha nesta condição um fluxo de portadores 
livres dentre do diodo através de junção. 
 
Figura 22: Fluxo de portadores 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Na polarização direta o diodo passa a conduzir corrente elétrica no 
circuito, quando o diodo esta polarizado diretamente diz-se que ele esta em 
condução. 
 
Figura 23: Sentido da corrente 
 
 Devemos notar na figura 23, que a seta no símbolo indica o sentido de 
circulação da corrente. 
 
2.4.2 Polarização Inversa (ou Reversa) 
 
 
 A polarização inversa de um diodo, figura 24 (ou como em muitas 
literaturas podemos encontrar o termo “reversa”), consiste na aplicação de 
tensão positiva no material N e negativa no material P. 
 
Figura 24: Polarização Inversa 
 
 Nesta situação os portadores livres de cada cristal são atraídos pelos 
potenciais da bateria para os extremos do diodo (lembrando novamente cargas 
de sinais iguais se repelem e de sinais contrários se atraem). 
 Devido ao elétron ser atraído pelo pólo positivo da fonte e a lacuna ser 
atraída pelo pólo negativo da fonte, tem-se um alargamento da região de 
depleção, porque os portadoressão afastados da junção, como mostrado na 
figura 25. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 25: Alargamento da região de depleção 
 
 Não existe um fluxo de portadores através da junção , quando o diodo é 
polarizado inversamente, portanto concluímos que a polarização inversa faz 
com que o diodo impeça a circulação de corrente no circuito. 
 A junção polarizada inversamente apresenta uma resistência da ordem 
de Megaohms. 
 Quando o diodo está polarizado inversamente, impedindo a circulação 
de corrente dizemos tecnicamente ele esta em BLOQUEIO. 
 
2.5 Características de condução e bloqueio 
 
 O diodo estudado até aqui é um componente ideal, ou seja, apresenta 
características especiais, conduz e bloqueia completamente. Sendo a assim 
um diodo ideal polarizado diretamente, figura 26, tem um comportamento 
análogo a uma chave fechada. 
 
Figura 26: Analogia de um diodo ideal fechado 
 
 O interruptor fechado é denominado circuito equivalente. Os circuitos 
equivalentes são analogias de circuitos complexos usando componentes 
simples, visando facilitar a compreensão. 
 Sendo assim, um diodo ideal polarizado inversamente será um isolante 
perfeito, figura 27, ou uma chave aberta. 
 
Figura 27: Analogia de um diodo ideal aberto 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Estas condições não são verificadas na realidade, ou seja, o diodo real 
apresenta algumas diferenças, devido o processo de purificação dos cristais 
não ser perfeito, sobrando sempre alguma impureza originaria da natureza. 
Estas impurezas fazem o diodo real se distanciar das condições ideais. 
 Uma diferença esta em relação à barreira de potencial que faz o diodo 
conduzir só quando a tensão da fonte for superior a tensão interna (no Silício 
esta entre 0,6 e 0,7V). Assim, temos uma resistência interna de 
aproximadamente 1Ω para diodos de silício, figura 28. 
 
 
Figura 28: Analogia de um diodo real fechado 
 
 Devido a utilizarmos na maioria dos casos, tensões e resistências 
externas do circuito muito maiores que os valores internos, podemos 
normalmente considerar o diodo ideal igual ao real. 
 No bloqueio as condições são as mesmas, pois o diodo real não é um 
isolante perfeito, apresentando assim uma CORRENTE DE FUGA, sendo esta 
corrente na ordem de microampéres, muito menor que a corrente de condução, 
assim pode-se também desprezá-la. Na figura 29 tem-se a configuração de 
diodo ideal em bloqueio. 
 
Figura 29: Diodo ideal em bloqueio 
 
2.6 Curva característica do diodo 
 
 O comportamento de cada componente eletrônico pode ser expresso 
através de uma curva característica, que permite determinar à condição de 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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funcionamento do dispositivo, no nosso caso as características de bloqueio e 
condução de um diodo. 
 A curva característica do diodo em condução mostra o comportamento 
da queda de tensão em função da corrente que flui no circuito, como mostrado 
na figura 30. 
 
 
Figura 30: Curva de condução de um diodo 
 
 Analisando a curva podemos notar que a tensão do diodo sofre um 
pequeno aumento quando a corrente aumenta e quando a tensão sobre o 
diodo esta abaixo de 0,7V a corrente é muito pequena devido a barreira de 
potencial, sendo a região típica de funcionamento do diodo a que fica acima de 
da tensão de condução, como mostrado na figura 31. 
 
Figura 31: Região de funcionamento de um diodo 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Na condição de bloqueio o diodo não atua como um isolante perfeito, 
tendo uma pequena corrente de fuga que aumenta conforme a tensão inversa 
aumenta. Alem da corrente de fuga na condição de bloqueio temos a tensão 
máxima que a junção pode suportar acima disto o diodo entra da condição de 
ruptura deixando conduzir corrente, como mostrado na figura 32. 
 
 
Figura 32 : Região de ruptura de um diodo 
 
 Abaixo na figura 33, tem-se o gráfico completo de um diodo. 
 
Figura 33: Gráfico completo de um diodo real 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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2.7 Teste em diodos semicondutores 
 
 As condições de funcionamento de um diodo podem ser verificadas 
através de medições feitas com o multímetro digital. 
 Coloque a chave seletora na posição com o símbolo do diodo e meça o 
componente nos dois sentidos. Num sentido o visor deve indicar um valor de 
resistência e no outro ficar apenas no número "1". Se estiver em curto ele 
aparecerá “0” nos dois sentidos e se estiver aberto “1” nos dois sentidos, a 
figura 34 ilustra o procedimento 
 
 
 
 
Figura 34: Procedimento para teste de um diodo com o multímetro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Exercícios do capitulo 2: 
 
1)Quais as pastilhas que compõem um diodo semicondutor? 
 
2)Desenhe o símbolo de um diodo semicondutor , identificando o anodo e o 
catodo. 
 
3)Qual é a tensão típica da barreira de potencial nos diodos? 
 
- Silício: 
- Germânio: 
 
 
4)Do que depende a condução ou bloqueio de um diodo? 
 
 
5)Que fatores diferenciam o diodo real do diodo ideal, no sentido de condução? 
 
6)Desenhe os circuitos de um diodo em condução e um em bloqueio. 
 
7) Construa o gráfico de um diodo identificando os quadrantes de bloqueio e 
condução. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. O transformador 
 
 
 O transformador é um dispositivo que permite elevar ou rebaixar os 
valores de tensão ou corrente em um circuito. Na figura 35 tem-se uma visão 
análoga deste efeito. 
 
Figura 35: Processo de transformação 
 
3. Principio de funcionamento 
 
 Quando uma bobina é ligada em uma tensão CA, (figura 36) surge um 
campo magnético variável ao seu redor. 
 
Figura 36: Bobina ligada a uma tensão CA 
 
 Se aproximado outra bobina perto da primeira, o campo magnético desta 
corta as espiras da segunda gerando uma tensão induzida. Denomina-se a 
bobina que é ligada a rede, primário e a que surge a tensão induzida, 
secundário. Na figura 37 tem-se uma demonstração física e esquemática de 
um transformador. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 37: Esquema e demonstração física de um transformador 
 
 Obs.: Nos transformadores isoladores o primário e o secundário são 
isolados. 
 A tensão no secundário é proporcional ao numero de linhas magnéticas 
que cortam o secundário. Por esta razão temos um núcleo formado de material 
ferromagnético que ajuda a dispersar a maior quantidade de linhas magnéticas 
para o secundário. 
 O núcleo é laminado para reduzir o aquecimento, ocasionado pelas 
correntes parasitas (Focault). 
 
3.2 Relação de transformação 
 
 
 A relação entre tensão no primário e no secundário, esta relacionada 
aos números de espiras existentes em cada um, e demonstrada pela formula 
abaixo: 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Exercícios do capitulo 3: 
 
1) O que é um transformador? 
 
2) Um transformador pode funcionar em CC?Por quê? 
 
3) Qual a finalidade de se utilizar um núcleo silicoso laminado no núcleo do 
transformador? 
 
4) Usando a relação de transformação, calcule o dado solicitado na tabela 
abaixo: 
 
Tensão no 
primário 
Tensão no 
secundário 
N° de espiras do 
Primário 
N° de espiras do 
secundário 
100 Vca 600 300 
 15 Vca 1400 200 
220Vca 6Vca 32 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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4. Retificação 
 
 A retificação é o processo de transformação de corrente alternada em 
corrente continua, através de circuitos eletrônicos. 
 
4.1 Tipos 
 Meia onda; 
 Onda completa com Transformador de derivação central; 
 Onda completa em ponte. 
 
4.2 Retificação em meia onda 
 
 A retificação de meia onda é um processo de transformação CA em CC , 
que permite o aproveitamento de apenas um semiciclo da tensão na 
carga.Figura 38. 
 
Figura 38: Retificação de meia onda 
 
 Este tipo de retificador é usado em circuitos que não exigem tensão 
continua pura. Ex: carregador de baterias, etc. 
 
4.2.1 Funcionamento 
 
 
 Na figura 39 tem-se o diagrama de retificador desta configuração, pode-
se notar a utilização de apenas um diodo para execução da tarefa de 
transformação de CA para CC. 
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Figura 39: Diagrama de um retificador de meia onda 
 
 Durante o primeiro semiciclo a tensão é positiva no anodo do diodo. Esta 
condição deixa o diodo em condução permitindo circular corrente. A tensão 
sobre a carga fica igual a da entrada menos 0,6 ou 0,7V se o diodo for de 
Silício (pode ser desprezada se a entrada for maior que 10V). 
 Durante o semiciclo negativo a tensão é negativa no anodo. Esta 
condição deixa o diodo em bloqueio impedindo a circulação de corrente. Na 
figura 40 tem-se a formadas onda sobre o diodo. 
 
 
Figura 40: Formas de onda sobre o diodo de retificação 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Este tipo de tensão chama-se tensão continua pulsante. 
 
4.2.2 Tensão CC de saída 
 
 Usando um multímetro (que mede uma média), pode-se obter a tensão 
de saída do circuito, mas pode-se também calculá-la pela fórmula abaixo: 
 
 
 
Vcc= Tensão continua média sobre a carga. 
Em = Tensão de pico da CA ( ) 
VD = Queda de tensão típico do diodo (0,2 ou 0,7V) 
 
 Obs.: Esta fórmula é para tensões de entrada abaixo de 10VCA. Se for 
acima podemos utilizar uma formula sem as quedas de tensão: 
 
Vcc= Vca . 0,45 
 
4.2.3 Corrente média 
 
 O cálculo da corrente média é muito importante, pois serve como 
parâmetro para escolha do diodo retificador utilizado no circuito, e pode ser 
obtida pela fórmula abaixo: 
 
 
 
4.2.4 Desvantagens 
 
 Tensão de saída pulsante; 
 Rendimento baixo (45%) em relação a tensão de entrada; 
 Mau aproveitamento do transformador, por que a corrente circula 
apenas num semiciclo. 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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4.3 Retificação de onda completa 
 
 É o processo de conversão de corrente alternada em corrente continua 
que faz um aproveitamento dos dois semiciclos da tensão de entrada, como 
mostrado na figura 41. 
 
 
Figura 41: Retificação de onda completa 
 
 O circuito retificador em onda completa é o mais empregado nos 
equipamentos eletrônicos, por que aproveita melhor a energia aplicada a 
entrada. Dividi-se em dois tipos: 
 
 Com transformador a derivação central e dois diodos; 
 Empregando 4 diodos em ponte. 
 
4.4 Retificação de onda completa com derivação central 
 
 Este tipo também é conhecido como retificação de onda completa 
CENTER TAPE. Na figura 42 tem- se o diagrama desta configuração. 
 
Figura 42: Retificação de onda completa com Center Tape 
 
 
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4.4.1 Funcionamento 
 
 Considerando o terminal centra do transformadorl como referência (0V) 
tem-se duas polaridades opostas nos extremos, no primeiro semiciclo. Nesta 
condição D1 esta em condução e D2 em bloqueio. Deixando assim passar para 
a carga a tensão de entrada, como demonstrado na figura 43. 
 
 
Figura 43: Diodo D2 em bloqueio 
 
 No segundo semiciclo tem-se uma inversão de polaridade dos extremos. 
Nesta condição temos D2 em condução e D1 em bloqueio, figura 44. A 
corrente circula pela carga passando por D2 que esta em condução no mesmo 
sentido do primeiro semiciclo. 
 
Figura 44: Diodo D1 em bloqueio 
 
 
 Na figura 45, exemplificam-se as formas de onda em cada diodo durante 
a retificação de corrente alternada para corrente continua, em um retificador 
utilizando Center tape. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 43: Forma de onda em cada diodo e na saída 
 
 
4.4.2 Tensão média de saída 
 
 Pode ser calculada pela fórmula abaixo: 
 
 
 
 
 Obs.: Para tensões de entrada menores de 10 V, se não podemos 
utilizar a fórmula a seguir: 
 
Vcc= Vca . 0,9 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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4.4.3 Corrente na saída 
 
 Calculada pela fórmula mostrada abaixo: 
 
 
 
4.4.4 Freqüência 
 
 Na retificação de onda completa a cada ciclo da Ca de entrada, tem-se 2 
semiciclos na saída, ou seja, a freqüência na saída será o dobro da entrada. 
 
4.5 Retificação de onda completa em ponte 
 
 Este tipo de retificação usa 4 diodos e é também conhecida como Ponte 
de Graetz. Na figura 44 tem-se o diagrama deste circuito. 
 
Figura 44: Retificação em ponte 
 
4.5.1 Funcionamento 
 
 No primeiro semiciclo temos a tensão positiva no terminal de entrada 
superior. Como mostrado na figura 45. 
 
Figura 45: Primeiro semiciclo 
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 D1 –anodo positivo =condução 
 D2 – catodo positivo =Bloqueio 
 D3 – catodo negativo =condução 
 D4 – anodo negativo = Bloqueio 
 
 Assim se tem o primeiro semiciclo sobre a carga. 
 No segundo semiciclo tem-se a inversão de polaridade nos terminais de 
entrada,figura 46. 
 
Figura 46 : Segundo Semiciclo 
 
 D1- anodo negativo = bloqueio 
 D2- catodo negativo= condução 
 D3- catodo positivo = bloqueio 
 D4- anodo positivo = condução 
 
 O circuito fechado por D2 e D4 faz a corrente circular pelo mesmo 
sentido do primeiro semiciclo. A freqüência da CC pulsante será o dobro da 
entrada. 
 
 Tensão média de saída 
 
 Sendo que temos 2 diodos em condução em cada semiciclo, a queda 
de tensão será de 1,4 V em relação a entrada e tensão de saída será calculada 
pela fórmula abaixo. 
 
 Obs. Para tensões abaixo de 20Vca de entrada, utilizar a fórmula: 
 
Vcc= Vca . 0,9 
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 Corrente de Saída 
 
 Calcular pela fórmula abaixo: 
 
 
 
4.6 FiltrosA finalidade do filtro em um circuito retificador é aproximar a forma de 
onda da saída em uma CC pura. O filtro é colocado entre a retificação e a 
carga, como mostrado na figura 47. 
 Para isto utiliza-se o capacitor que durante os períodos de condução do 
diodo se carrega e nos momentos de bloqueio do diodo é o capacitor que 
fornece corrente a carga (se descarregando), mantendo assim a tensão 
constante na saída diminuído os ripple, figura 48. 
 
 
Figura 47: Filtro colocado em um retificador 
 
Figura 48: Forma de onda na saída de uma fonte com filtro 
 
 O capacitor usado deve ser de tensão de trabalho superior a tensão de 
saída da fonte. 
 
 
 
 
 
 
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4.7 Circuitos com diodos 
 
 
4.7.1 Multiplicadores de Tensão 
 
 Formado por dois ou mais retificadores que produzem uma tensão CC 
igual a um múltiplo da tensão de pico da entrada (2Vp, 3Vp, 4Vp). 
 
4.7.2 Dobrador de tensão de meia onda 
 
 Circuitos demonstrados nas figura 49 e 50, onde no pico do semiciclo 
negativo, D1 está polarizado diretamente e D2 reversamente, isto faz C1 
carregar até a tensão Vp. 
 No pico do semiciclo positivo, D1 está polarizado reverso e D2 direto. 
Pelo fato da fonte e C1 estarem em série, C2 tentará se carregar até 2Vp. 
Depois de vários ciclos, a tensão através de C2 será igual a 2Vp. 
 
 
 
Figura 49: Dobrador de tensão processos 
 
 
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Figura 50: Dobrador de tensão de meia onda circuito final 
 
4.7.3 Dobrador de Tensão de onda completa 
 
 O circuito de um dobrador de tensão de onda completa pode ser 
verificado na figura 51 abaixo. 
 
Figura 51: Dobrador de tensão onda completa 
 
4.7.4 Limitadores 
 
 São circuitos com a finalidade de: 
 
 Retira tensões do sinal acima ou abaixo de um dado nível; 
 Serve para mudar o sinal ou para proteção. 
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 Na figura 52, tem-se alguns exemplos de circuitos. 
 
 
 
Figura 52: Exemplo de limitadores 
 
4.7.5 Grampeador CC 
 
 O grampeador CC soma uma tensão continua a um sinal (não confundir 
com grampo de diodo).Por exemplo, se o sinal que chega oscila de -10V a 
+10V, um grampeador CC positivo produziria uma saída que idealmente oscila 
de 0 a +20V (um grampeador negativo produziria uma saída entre 0 e -20V). 
 Na figura 53 demonstra o processo de grampear uma tensão CC 
utilizando diodos. 
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Figura 53: Grampeador CC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Exercícios do capitulo 4: 
 
1) O que é retificação ? 
 
2) Onde é utilizada a retificação? 
 
3) O que é retificação de meia onda ? 
 
4) Que tipo de componente eletrônico pode ser utilizado para realizar um 
processo de retificação? 
 
5) Complete os gráficos com base em um circuito retificador de meia onda , 
com diodo de germânio? 
 
 
6) Desenhe o símbolo dos diodos (catodo) nas condições abaixo: 
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7) Para que serve a equação ? 
 
8) Cite duas desvantagens da retificação de meia onda? 
 
9) Uma fonte de tensão CC não fornece tensão na saída . Há tensão no 
primário do transformador . O defeito está: 
 
A) antes do transformador; 
B) no transformador; 
C) do transformador (inclusive) para diante; 
D) no diodo. 
 
10) O que significa a expressão retificação de onda completa? 
 
 
 
11) Desenhe a forma de onda presente sobre a carga colocada em um 
circuito retificador de onda completa , com tensão de saída positiva em 
relação ao terra. 
 
 
 
 
 
 
12) Determine a tensão de saída sobre a carga no circuito abaixo para os 
valores de Vca fornecido. 
 
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13) Qual a freqüência da CC pulsante na saída de uma retificação de onda 
completa aplicada a uma rede CA de 50Hz? 
 
14) Identifique , no circuito abaixo quais os diodos que estão em condução. 
 
15) Acrescente, no circuito da questão 14 , sinais que indiquem a polaridade 
da tensão sobre a carga e setas indicando a circulação de corrente. 
 
16) Que relação existe entre a freqüência da rede CA e freqüência da CC 
pulsante na saída de uma retificação em ponte? 
 
17) O que acontece na saída de uma fonte retificadora de onda completa se 
os diodos abrir? 
 
18) Pesquisem na internet o que significa as designações SKB 40 . 500/800 
inscrita em uma ponte retificadora? 
Vca 
(V) 
Vcc 
(V) 
50V 
6V 
18V 
4,5V 
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19) Qual a finalidade de um filtro em uma fonte de alimentação? 
 
20) Quais as características de uma tensão continua pura? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5.2 Diodo Zener 
 
 O diodo Zener é um tipo de diodo utilizado como regulador de tensão. A 
sua capacidade de regulação de tensão é empregada principalmente nas 
fontes de alimentação, visando à obtenção de uma tensão de saída fixa. 
 O diodo Zener é na sua essência um regulador de tensão.Na figura 54 
apresenta-se sua simbologia. 
 
Figura 54: Simbologia ABNT para diodo Zener 
 
 O diodo Zener polarizado diretamente comporta-se como um diodo 
retificador convencional. Na figura 55 é demonstrado a polarização Zener. 
 
 
Figura 55: Polarização do diodo Zener 
 
 Se polarizarmos inversamente o diodo até um determinado valor de 
tensão inversa, este diodo comporta-se como um diodo comum em bloqueio, 
mas a partir de um determinado valor de tensão inversa o diodo Zener entra 
subitamente em condução apesar da polarização inversa. 
 A tensão inversa que faz o com que o diodo Zener entre em condução é 
denominada da TENSÃO ZENER. 
 O funcionamento típico do diodo Zener é com corrente inversa o que 
estabelece uma tensão fixa sobre seus terminais. Na figura 56 temos a gráfico 
Zener. 
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Figura 56: Gráfico do diodo Zener 
 
 Características do diodo Zener 
 
 As características elétricas importantes do diodo Zener são: 
 
a) Tensão Zener : é a tensão que fica sobre o componente na condição de 
funcionamento normal; 
b) Potência Zener : é a potência máxima que o componente pode suportar 
e é dado pelo produto. 
 
P=V.I sendo Pz= Vz. Iz 
 
 A tensão Zener (Vz) e a potencia Zener (Pz) máxima são dados 
fornecidos pelo fabricante, com isto podemos encontrar a máxima corrente 
Zener que ele suporta pela fórmula abaixo. 
 
Iz max = Pz (max)/ Vz 
 
 Sendo que para conduzir um diodo Zener precisa de uma corrente 
mínima esta corrente é 10 % do valorde Iz max. 
 
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c) Coeficiente de temperatura: Devido a junções semicondutoras serem 
influentes por uma dependência térmica, sendo assim a tensão zener se 
modifica com a variação de temperatura do componente; 
d) Tolerância: Ela especifica a variação que pode existir entre o valor 
especificado e o valor real de tensão reversa. 
 
 Diodo Zener Ideal 
 
 O Zener ideal é aquele que se comporta como uma chave fechada para 
tensões positivas ou tensões negativas menores que-VZ. Ele se comportará 
como uma chave aberta para tensões negativas entre zero e-VZ. Veja a 
figura 57 abaixo. 
 
 
Figura 57: Zener ideal 
 
 Uma segunda aproximação é considerá-lo como ideal, mas que a partir 
da tensão de ruptura exista uma resistência interna, como mostrada na 
figura 58. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 58: Zener ideal aproximado 
 
 Relação entre corrente e resistência no diodo Zener 
 
 Na região de ruptura a corrente e a resistência Zener são inversamente 
proporcionais . Quando uma aumenta, a outra diminui na mesma proporção. 
 
 
 
5.1 Regulador de tensão com Zener 
 
 A maior aplicação do diodo Zener reside na regulação de tensão na 
saída de fontes de alimentação, para isto é necessário introduzir um resistor 
que limite a corrente do Zener abaixo do seu valor Maximo (Iz max ). 
 O circuito regulador com diodo Zener deve receber na entrada uma 
tensão no mínimo 40% maior que o valor desejado na saída. EX: saída com 6V 
temos que ter na entrada de pelo menos de 8,5V. Na figura 59 temos o 
digrama de circuito Zener. 
 
Figura 59: Regulador Zener 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Como diodo esta em paralelo com a carga, esta assume a tensão do 
diodo Zener: 
 
VRL= Vz 
 
 Nesta condição há corrente que circula pela carga (IL) e há corrente 
Zener (Iz) .Através do resistor limitador (RS) circula a soma das correntes 
Zener mais a corrente da carga (IL). 
IRS= Iz+IL 
 
 Estas correntes provocam uma queda de tensão sobre o resistor (RS), 
cujo valor é exatamente a diferença entre tensão da entrada e a tensão do 
Zener: 
 
VRS= Vent.- Vz 
 
 Para calcularmos o valor de Rs temos: 
 
Rs = VRS/ IRS 
 
 
5.2 Condições de regulação 
 
 
1) Regulação de tensão quando a tensão de entrada é variável. 
 
 Com o aumento da tensão de entrada a tensão da carga permanece 
praticamente constante e a corrente Zener aumenta, sendo assim a corrente 
sobre RS aumenta também, aumentando assim a queda de tensão sobre ele e 
mantendo a tensão de saída fixa. 
 
 
 
 Quando há redução na tensão de entrada o diodo Zener se comporta de 
forma inversa ,pois a resistência interna do Zener aumenta de forma que a 
corrente IZ diminui , diminuindo também a corrente no resistor Rs. 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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2) Regulação de tensão com corrente de carga variável 
 
 Quando a corrente de carga aumenta, acorrente no diodo Zener diminui 
por a soma Iz+ IRL é constante sendo assim 
 
 E quando a corrente de carga diminui temos o inverso. 
 
 
3) Regulação de tensão com corrente de carga e tensão de entrada variável: 
 
 Nesta situação temos: 
 
a. As variações de tensão de entrada aparecem sobre o resistor 
limitador. 
b. As variações de corrente de carga se traduzem em variações na 
corrente do zener. 
 
5.3 Reguladores monolíticos 
 
 Os circuitos reguladores de tensão da série 78XX e 79XX são 
componentes de altíssimos grau de confiabilidade para regulara a tensão de 
saída de qualquer fonte. 
 
 Serie 78XX = tensões positivas 
 Serie 79XX = tensões negativas 
 
 Ambos os reguladores fornecem correntes de até um amper na saída. 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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5.3.1 Identificação dos pinos 
 
 Na figura 60, tem-se a pinagem para cada modelo de regulador. 
 
Figura 60: Pinagem da série 78 e 79 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Exercícios sobre o capitulo 5: 
 
1. Qual o principal emprego do diodo zener? 
 
2. De que fatores dependem o comportamento do diodo zener? 
 
3. Como se comporta o diodo zener com polarização inversa menor que a 
tensão zener? 
 
4. Quais são as características elétricas importantes do diodo zener? 
 
5. O que é tensão zener? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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6. Diodo emissor de Luz (LED) 
 
 É um tipo especial de diodo semicondutor que emite luz quando é 
polarizado diretamente. Na figura 61 tem-se a simbologia ABNT e sua 
aparência física. 
 
 
 
 
 
Figura 61: LED 
 
 O catodo de um diodo LED pode ser identificado por um “corte” na base 
do encapsulamento como mostrado na figura 61 acima. 
 O diodo LED é muito utilizado principalmente em substituição as 
lâmpadas incandescentes, pois apresenta: 
 Baixo consumo; 
 Alta resistência a vibrações; 
 Nenhum aquecimento; 
 Grande durabilidade. 
 Para acionarmos um LED basta polarizarmos diretamente em conjunto 
com um resistor para limitar a corrente, este resistor pode ser calculado pela 
expressão abaixo: 
 
Sendo: 
 Vcc a tensão de saída da fonte 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 Vf a tensão nominal de condução do diodo ( tabela do fornecedor ) 
 If a corrente nominal de condução do diodo ( tabela do fornecedor) 
 
 Cuidado com o resistor limitador, pois se mal calculado pode muitas 
vezes danificar o componente ou não fazer o LED acender. 
 Para se testar um LED deve-se proceder como um teste de diodo 
normal. 
Led infravermelho 
 
A luz infravermelha é um tipo de luz não visível ao olho humano, este tipo luz é 
muito utilizada em circuitos como sensores. Os diodos LED de luz 
infravermelha funcionam como os outros, porem não se pode observar 
visualmente se estão ligados ou não. 
 
 
6.1. Fotodiodo 
 
 É um diodo com encapsulamento transparente, reversamente polarizado 
que é sensível a luz. Nele, o aumento da intensidade luminosa, aumenta sua a 
corrente reversa Quando uma energia luminosa incide numa junção pn, ela 
injeta mais energia aos elétrons de valência e com isto gera mais elétrons 
livres. Quanto mais intensa for à luz na junção, maior será corrente reversa 
num diodo. Na figura 62 tem-se a simbologia de um fotodiodo. 
 
 
Figura 62: Fotodiodo simbologia ABNT 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Exercício do capitulo 6: 
 
1) Qual a característica fundamental de um diodo LED? 
 
2) Como se polariza um diodo Led para que emita luz? 
 
3) Pesquise na internet e responda? 
 
a) O que são fontes de tensão? 
 
b) O que são fontes de corrente? 
 
4) O que são fotodiodos?ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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7. Transistor Bipolar 
 
 O transistor bipolar é um componente eletrônico constituído por 
materiais semicondutores, capaz de atuar como controlador da corrente, o que 
possibilita o seu uso como amplificador de sinais ou como “interruptor 
eletrônico”. 
 
 
7.1 Estrutura básica 
 
 A estrutura básica compõe-se de duas pastilhas de material 
semicondutor, de mesmo tipo, entre as quais é colocada uma terceira pastilha 
mais fina de material semicondutor diferente, como mostrado na figura 63. 
 
Figura 63: Constituição de um transistor 
 
7.2 Tipos 
 
 Pastilhas externas de material N e pastilha interna de material P se tem 
a configuração NPN. E pastilhas externas de material P e interna de material N 
o transistor PNP. 
 
P 
N 
P 
 
7.3 Terminais 
 
 O transistor possui três terminais chamados base, coletor e emissor. Na 
figura 64 apresentam-se os terminais da configuração NPN e PNP bem como a 
simbologia ABNT aplicada. 
 
N 
P 
N 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Simbologia 
 
Figura 64: Transistores NPN e PNP 
 
 A diferença entre os símbolos é apenas o sentido da seta. 
 
7.4 Aspecto real 
 
 Na figura 65 apresentam-se alguns modelos, pois há variações segundo: 
 
 Fabricante; 
 Função de montagem; 
 Tipo de montagem; 
 Capacidade de dissipar calor; 
 Potencia. 
 
Figura 65: Modelos de transistores 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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7.5 Tensões nos terminais 
 
 Polarizando duas das junções temos o aparecimento de três tensões 
(figura 66), chamadas: 
 
 VBE: base e emissor; 
 VCB: coletor e base; 
 VCE: coletor e emissor. 
 
 
Figura 66: Tensões nos terminais de um transistor 
 
 
 Sendo: 
 
VCE= VBE+ VCB 
 
 
7.6 Principio de funcionamento 
 
 A aplicação de tensões externas ao transistor provoca o movimento dos 
elétrons livres e das lacunas no interior da estrutura cristalina, que origina três 
correntes, demonstrados na figura 67. 
 
Figura 67: Correntes na polarização de um transistor 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 IB: corrente de base (é provocada pela aplicação de um potencial VBE 
ao transistor). Esta corrente é muito baixa porque se deve à 
recombinação de portadores na base; 
 IC: corrente de coletor (a corrente de coletor é muito maior que a 
corrente de base); 
 IE: Corrente de emissor (a corrente de base e a corrente de coletor vêm 
da corrente de emissor) e é definida pela fórmula: 
 
IE= IB+ IC 
 
 
7.7 O controle da corrente de base sobre a corrente de coletor 
 
 A principal característica do transistor reside no fato de que a corrente 
de base (pequena) exerce um controle sobre a corrente de coletor (grande). 
 
IB aumenta ========= Ic aumenta 
IB diminui ========= Ic diminui 
 
7.8 Ganho de corrente 
 
 A corrente controlada Ic e a corrente que controla Ib pode se relacionar 
entre si.O resultado desta relação é denominado de ganho de corrente 
continua entre base e coletor, representado pela letra grega β (beta) ou hfe 
em corrente continua. Calculada pela expressão abaixo 
 
 
Obs.: o transistor não gera corrente, atuam apenas controlando a quantidade 
de corrente fornecida pela fonte de alimentação. 
 
7.9 Circuito coletor 
 
 Na maioria dos casos o coletor do transistor é conectado a fonte de 
alimentação através de um resistor chamado de Rc.Este resistor fecha a malha 
por onde passa a corrente Ic, como demonstrado na figura 68. 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 68: Circuito do resistor Rc 
 
 Pela lei de Kirchhoff a soma das quedas de tensão é igual à tensão 
aplicada aos seus extremos. Sendo Vcc fornecido pela bateria, ela se divide 
em duas uma VRc (sobre Rc) e outra entre coletor e emissor (Vce). 
 
Vcc= Vce + VRc e Vce= Vcc - VRc 
 
 
 
 Pela lei de Ohm temos que: 
 
VRc= Rc .Ic ( sendo Ic = Ib. β ) 
 
Obs: a queda de tensão no resistor de coletor é proporcional a corrente de 
coletor. 
 
7.10 Configuração de ligação do transistor 
 
 Como o transistor não tem 4 terminais, sua ligação aos circuitos é feita 
de forma que um dos terminais seja comum a entrada e a saída. Nas figuras 
69, 70 e 71 demonstram cada modelo de polarização existente. 
 
 
 
 
 
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 Emissor comum 
 
Figura 69: Emissor comum 
 Base comum 
 
 
Figura 70: Base comum 
 
 Coletor comum 
 
 
Figura 71: Coletor comum 
 
7.11 Curva característica 
 
 São gráficos obtidos através de medidas elétricas no transistor em vários 
circuitos sob condições de tensão e corrente controlada. Realizadas pelo 
fabricante. 
 As curvas características do transistor são fornecidas na configuração de 
ligação em emissor comum. Temos duas curvas características uma de 
entrada (parâmetros Vbe e Ib) e outra de saída (parâmetros Vce e Ic). 
Exemplificada na figura 72 a seguir. 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 72: Curva característica de um transistor qualquer 
 
 Acima temos um exemplo da curva de saída de um transistor, aonde se 
relacionam os parâmetros Ib , Vce e Ic. 
 
7.12 Reta de carga 
 
 Dispondo de valores de como tensão de alimentação e o valor de Rc, 
traçamos a reta de carga, que mostra o comportamento do transistor em um 
circuito. Para traçarmos a reta de carga utiliza-se dois pontos: 
 
 Ponto de corte: Sem corrente de base; 
 
Vce = Vcc e Ic = 0 
 
 Ponto de saturação: a corrente de coletor assume o seu valor máximo, 
como se o resistor Rc estivesse ligado diretamente à fonte de 
alimentação. 
 
 
 
Obs: Os pontos de corte e saturação dependem dos valores de Rc e Vcc 
 
 Após traçada a reta de carga pode-se encontrar Vce , VRc e Ic para 
cada corrente de base aplicada, demonstrado na figura 73. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 73: Exemplo de reta de carga 
 
7.13 Ponto quiescente 
 
 Ponto quiescente ou ponto de operação é a denominação dada ao 
conjunto de valores de tensão e corrente que se estabelece automaticamente 
em um circuito a partir da sua alimentação, ou seja, determina a condição 
normal de funcionamento. 
 Sem o ponto quiescente (Q) bem escolhido o funcionamento de qualquer 
circuito estará prejudicado. 
 O ponto quiescente pode ser localizado em qualquer posição do gráfico, 
mas a maioria dos circuitos este ponto fica no meio da reta de carga. 
 A partir da localização do ponto quiescente temos os valores da malha 
de coletor (VecQ, VRcQ e IcQ) [ o “Q” é de quiescente, ou seja, retirado do 
gráfico] 
 
7.14 Polarização da Base por corrente constante 
 
 Consiste na obtenção da corrente de base IbQ (se obtêm diretamente do 
gráfico) para colocar o transistor no ponto de corte ou saturação ideal para 
funcionamento do circuito. Na figura 74 tem-se um exemplo desta configuração 
de circuito. 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 74: Polarização da base por corrente constante 
 
 O valor de Rb é determinado por: 
 
 
 Como a curva característica é apenas uma representação de um grupo 
de componentes muitas vezes temos que ajustar o valor de Rb manualmente. 
 
Aumenta Rb se Vce estiver muito baixo 
Diminui Rb se Vce estiver muito alto. 
 
7.15 Polarização de base por divisor de tensão 
 
 Coloca-se uma tensão Vbe ao transistor para o funcionamento no ponto 
de operação como mostrado na figura 75. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Figura 75: Polarização por divisor de tensão 
 
 O resistor Re é para melhorar a estabilidade térmica. Sendo as fórmulas 
para o calculo descritas abaixo: 
 
 
 Da mesma forma muitas vezes temos que modificar manualmente os 
valores dos componentes. 
 
 
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 Para diminuir VceQ (aumentar IcQ) pode-se : 
 
 - Aumentar Rb2; 
 - Diminuir Rb1. 
 
 
 Para aumentar VceQ (diminuir IcQ) pode-se: 
 
 - aumentar Rb1; 
 - diminuir Rb2. 
 
Dica 
 
Para polarizarmos rapidamente um transistor em um projeto eletrônico 
podemos utilizar as formulas abaixo: 
 
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ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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Exercícios do capitulo 7: 
 
1) Defina o que é um transistor bipolar? 
 
2) Cite as duas funções básicas do transistor. 
 
3) Qual é a estrutura básica de um transistor? 
 
4) Quais são os tipos de transistores bipolares? 
 
5) Como se determina os três terminais de um transistor? 
 
6) Desenhe os dois tipos de transistor bipolares, identificando os seus tipos 
e os seus terminais. 
 
7) Como podemos testar um transistor PNP com o multímetro digital? 
 
8) Quais são os três tipos básicos de configurações de montagem dos 
transistores? 
 
9) Quais são as correntes que circulam em um transistor? 
 
10) Por que polarizamos o transistor? 
 
11) Qual é a formula da corrente Ie num transistor? 
 
12) Qual é a formula da tensão Vce num transistor? 
 
13) Qual é o valor típico de Vbe?(em Volts). 
 
14) O que significa o β, e qual é a sua formula? 
 
15) O que é o ponto quiescente? 
 
16) Explique o que é corte e saturação num transistor? 
 
17) Dado os circuitos abaixo calcule o que se pede: 
 
a) Ache: Ib , Ic ,Ie Vcb e Vce. 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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b) Calcule Rb1, Rb2, Re e Rc. 
 
 
 
 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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8. Amplificação de sinais elétricos 
 
 Denomina-se sinal elétrico qualquer variação de tensão ou corrente 
através da qual se conduz uma informação como exemplificado na figura 76. 
 
 
Figura 76: Exemplo de sinal elétrico 
 
 Os sinais elétricos podem se apresentar como variações de tensão, 
corrente ou como variação sobre um nível de tensão ou corrente continua, 
mostrado na figura 77. 
 
Figura 77: Tipos de sinais elétricos 
 
 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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8.1. Amplificação 
 
 É um processo que visa aumentar a intensidade (amplitude) de um sinal 
elétrico sem alterar a sua freqüência e na maioria dos casos, sem alterar a sua 
forma. Este processo pode ser melhor entendido na figura 78. 
 
Figura 78: Processo de amplificação 
 
 
8.2. Amplificador e estágio amplificador 
 
 O termo amplificador define todo o conjunto de componentes e circuitos 
que realizam a amplificação de um sinal. 
 Não é possível amplificar um sinal 1000 ou 2000 vezes diretamente por 
limitações práticas. A amplificação é feita parceladamente , figura 79, através 
de uma serie de circuitos que realizam amplificações sucessivas sobre o sinal. 
Cada um dos circuitos que realizam uma parcela da amplificação chama-se 
“estágio amplificador”. 
 
 
Figura 79: Estágios amplificadores 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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8.3 Ganho de um amplificador 
 
 O ganho de um amplificador define quantas vezes o sinal é amplificado 
por este estágio. É a relação direta entre o sinal presente na saída e sinal 
aplicado na entrada. Como demonstrado na equação abaixo: 
 
 
 
8.4 Tipos de estágios amplificadores 
 
 Os estágios amplificadores podem ser de três tipos: 
 
a) Estágio amplificador de tensão: Consiste em aumentar a amplitude de 
tensão dos sinais (tem pequena corrente de funcionamento); 
b) Estágio amplificador de corrente: Destinam-se a fornecer grandes 
variações de corrente; 
c) Estágio amplificador de potencia: Tem ganho de tensão de 2 à 5 
vezes alem de um ganho de corrente. 
 
8.5 Configurações de circuitos com transistores 
 
a) Estágio amplificador em emissor comum 
 Este tipo de circuito amplificador proporciona alto ganho de tensão e de 
corrente, empregando para isto um transistor na configuração emissor comum 
mostrado na figura 80. 
 
Figura 80: Estágio amplificador em emissor comum 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 As variações de corrente no coletor é uma versão amplificada e em fase 
com as variações da corrente de sinal. Já as variações de tensão de coletor é 
uma versão amplificada e defasada 180 ° da tensão de sinal.Na figura 81 
demonstra as correntes de polarização desta configuração. 
 
Figura 81: Polarização emissor comum 
 
 Funcionamento com sinal de entrada positivo : 
 
 
 
 Funcionamento com sinal de entrada negativo: 
 
 
 
b) Estágio amplificador em base comum: 
 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
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 É o tipo de circuito amplificador que proporciona um alto ganho de 
tensão, empregando um transistor ligado na configuração de base comum 
mostrado na figura 82. 
 
 
 
Figura 82: Estágio amplificador em base comum 
 
 As variações de corrente estão defasadas 180 ° em relação ao sinal de 
entrada. As variações da tensão de coletor estão em fase com as variações do 
sinal de entrada.No desenho 83 apresenta-se um diagrama desta configuração. 
 
Figura 83: Diagrama de um amplificador de base comum 
 
 A impedância de entrada do amplificador de base comum é baixa e a de 
saída é alta devido aos capacitores de acoplamento de entrada e saída. 
 A corrente de entrada é a corrente de emissor e corrente de saída e 
acorrente de coletor. O ganho de tensão pode se considerado alto (dezenas ou 
centenas de vezes), são utilizados em circuitos de alta freqüência como os de 
telecomunicações. 
 
c) Estágio amplificador em coletor comum 
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 É um tipo de circuito que proporciona alto ganho de corrente e ganho de 
tensão unitário. Demonstrado na figura 84. 
 
 
 
Figura 84: Estágio amplificador