conceitos básicos de junção pn

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CONCEITOS BÁSICOS DE
JUNÇÕES PN
APRESENTAÇÃO
Olá!
Compreender eletrônica analógica passa diretamente pelo entendimento de diodos e,
consequentemente, pelo conhecimento da junção PN. É impossível desassociar esses
elementos, tamanha a importância que exercem no nosso co�diano. Se você observar, neste
momento, ao seu redor, provavelmente ao menos um LED terá por perto, e esse LED é um
exemplo claro do emprego da junção PN no dia a dia das pessoas.
Nesta Unidade de Aprendizagem, você vai entender os princípios que dão origem aos
portadores majoritários em uma junção PN, bem como as formas de polarização a que essa
junção pode ser sujeitada. Ainda, você verá o quão danosa pode ser a aplicação de uma
tensão reversa maior que a tensão de ruptura de um diodo.
Bons estudos.
Ao �nal desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados:
Reconhecer os �pos de impurezas que dão origem a cada portador majoritário.
Explicar as condições existentes na junção PN de um diodo não polarizado, de diodo
polarizado diretamente e de um diodo polarizado reversamente.
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Verificar as condições para a ruptura da junção PN provocada pela tensão reversa
excessiva aplicada a um diodo.
DESAFIO
Se você observar os disposi�vos eletrônicos que fazem parte da sua ro�na diária, como
computadores, smartphones e tablets, verá que boa parte deles faz uso de tensão con�nua
(DC) para a sua alimentação. Entretanto, se você também observar atentamente, verá que a
rede elétrica disponível na sua casa possui uma caracterís�ca alternada (AC).
Você, enquanto eletricista, sabe que o processo de re�ficação da tensão, ou seja, a
transformação do sinal alternado em uma tensão con�nua, é baseado no emprego de diodos
re�ficadores, cuja junção PN é um elemento primordial.
 
A par�r dessas informações, você deve dizer quais são as formas de onda que melhor
representam as tensões da fonte (V), diodo (VD) e resistor (VR) do circuito apresentado.
INFOGRÁFICO

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Compreender como é o comportamento de um diodo de junção PN diante de diferentes
condições elétricas é muito importante para o bom funcionamento do seu circuito.
Veja, no Infográfico a seguir, um resumo do comportamento da junção PN quando esta é
polarizada direta ou reversamente.
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CONTEÚDO DO LIVRO
Estudar a junção PN e compreender suas caracterís�cas é muito importante para que você
consiga desenvolver projetos eletrônicos de forma coerente.
No capítulo Conceitos básicos de junções PN, da obra Eletrônica, você verá os conceitos
básicos de junção PN, bem como as formas de polarização dessas estruturas e os fatores que
provocam a sua ruptura da estrutura �sica do diodo.
Boa leitura.
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DICA DO PROFESSOR
A geraçao de um diodo de junção PN exige a criação de materiais de �po N e P sobre
estruturas semicondutoras intrínsecas.
Nesta Dica do Professor, você verá como é realizado o processo de dopagem para a criação
de uma junção PN.
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
 
EXERCÍCIOS
1) Considerando que a tensão de barreira dos diodos de junção PN apresentados na figura
possuem uma amplitude de 0,7V, qual será a amplitude mínima da tensão da fonte VS para
que exista corrente elétrica circulando sobre o resistor R?
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a) 0,7V.
b) 1,4V.
c) 2,1V.
d) 2,8V.
e) 3,5V.
2) Considerando o fato do processo de dopagem de materiais semicondutores ser essencial
para a obtenção de um diodo de junção PN, qual será o efeito sobre as caracterís�cas
condu�vas/isolantes dos materiais semicondutores quando lacunas ou elétrons
forem inseridos como portadores majoritários?
a) A inserção de lacunas aumenta a resis�vidade, e a inserção de elétrons aumenta a
condu�vidade do material semicondutor.
b) A inserção de lacunas aumenta a condu�vidade, e a inserção de elétrons
aumenta a resis�vidade do material semicondutor.
c) Ambas aumentam a condu�vidade do material semicondutor.
d) Ambas aumentam a resis�vidade do material semicondutor.
e) A inserção de dopantes não altera a condu�vidade do material semicondutor.
3) Sabendo que o circuito apresentado na figura a seguir possui uma fonte senoidal cuja
tensão de pico é da ordem de 180V...
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...analise a tabela em que são apresentadas as tensões reversas de uma família de diodos e
iden�fique qual você poderá u�lizar para a implementação desse circuito.DiodoTensão
Reversa (V)D150D2100D3200D4400D5600D6800D71000 
a) D1, D2 e D3.
b) D2, D3 e D4.
c) D1, D3, D5 e D7.
d) D3, D4, D5, D6 e D7.
e) Todos os diodos da família podem ser u�lizados no circuito.
4) Considerando que o circuito apresentado na Figura A possui um diodo de junção PN,
com uma tensão de barreira 0,7V, uma resistência de 1Ω (R), e que a fonte VS gera um sinal
quadrado com amplitudes que variam entre -5 à 5V, conforme apresentado na Figura B,
como será a forma de onda da corrente elétrica sobre o resistor R? 
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a)
 
b)
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c)
 
d)
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e)
 
5) Considerando que o circuito apresentado na Figura 4 possui um diodo de junção PN,
com uma tensão de barreira 0,7V e uma tensão de ruptura de 40V, indique em qual região
da curva do diodo o disposi�vo se encontrará quando você aplicar, respec�vamente, a
tensões na fonte VS de -50V, -10V, 10V, 50V.
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a) Região de ruptura, região inversa, região direta e região de ruptura.
b) Região de ruptura, região direta, região inversa e região de ruptura.
c) Região inversa, região direta, região direta e região de ruptura.
d) Região de ruptura, região inversa, região inversa e região direta.
e) Região de ruptura, região inversa, região direta e região direta.
NA PRÁTICA
Embora a maioria dos disposi�vos eletrônicos seja alimentado com tensão con�nua (DC), a
rede elétrica disponível nas residências e indústrias possui uma caracterís�ca alternada.
Neste contexto, é bastante comum que engenheiros e proje�stas de hardware necessitem
fazer o desenvolvimento de fontes e circuitos re�ficadores de onda para inseri-los em seus
projetos eletrônicos.
Os circuitos eletrônicos responsáveis pelo processo de re�ficação de onda senoidal (rede
elétrica AC) para um sinal con�nuo, em geral, u�liza diodos de junção PN através do

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emprego de diversas arquiteturas de circuito clássicas. Assim, a escolha de um diodo de
junção PN por um proje�sta de hardware deve considerar diversos fatores associados à
topologia do circuito e às condições elétricas em que esse componente será u�lizado. 
Veja, Na Prá�ca, os dados apresentados pelo fabricante em um datasheet. Alguns critérios
são adotados para a escolha destes disposi�vos quando se está fazendo um projeto. A
Fairchild Semicondutors produz diodos 1N400X – essa família de diodos dispõe de sete
disposi�vos, cujas caracterís�cas elétricas devem ser consideradas durante a fase de projeto
do seu circuito.
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SAIBA +
Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do
professor:
Eletrônica vol. I 
Se você deseja estudar um pouco mais sobre a curva caracterís�ca do diodo de junção PN e
fazer a iden�ficação dos terminais desse componente u�lizando um ohmímetro, consulte o
Capítulo 3 - Diodos.
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
 
Eletrônica vol. 2 
Se você deseja estudar um pouco mais sobre as caracterís�cas �sicas dos materiais

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semicondutores, essenciais para o seu emprego na indústria de disposi�vos eletrônicos, leia
o Capítulo 2 - Semicondutores. 
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!
 
Projetos de circuitos analógicos: discretos e integrados 
Se você deseja saber como realizar a análise DC e/ou a análise AC de circuitos compostos por
diodos de junção PN, consulte o Capítulo 1 - Diodose a Junção PN. 
Conteúdo disponível na plataforma virtual de ensino. Con�ra!