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Aplicações de diodos Professor Wilian Soares LacerdaProfessor Wilian Soares Lacerda Circuitos básicos Circuito 1: 12V R Si Id Vd Vr • Método analítico: E = Vd + Vr Vr = Id . R 12V = 0,7V + Id . 100Ω Id = (12V - 0,7V)/100Ω = 117mA E 12V R 100Ω Vr • Método gráfico (reta de carga): Se Vd = 0V, então: Id = 12V/100Ω = 120mA Se Id = 0A, então: Vd = E = 12V Id 120mA Ponto quiescente Reta de O ponto quiescente (Idq, Vdq) determina o ponto de operação do diodo. Vd12V Reta de carga Idq Vdq Curva característica • Circuito 2 (diodo polarizado inversamente): 12V R Si Id Vd Vr Vr = Id . R Id = 0A⇒ Vr = 0V E 12V R 100Ω Vr Id = 0A⇒ Vr = 0V E = -Vd + Vr Vd = -E = -12V • Circuito 3 (dois diodos em série polarizados diretamente): Si Id Si Vd1 Vd2 E = Vd1 + Vd2 + Vr E 12V R 100Ω Vr E = Vd1 + Vd2 + Vr • Circuito 4 (dois diodos em série, polarizado inversamente e diretamente): Si I Si I = 0A ⇒ Vr = 0V E 12V R 100Ω Si Vr Si I = 0A ⇒ Vr = 0V • Circuito 5 (circuito com duas fontes de tensão, diodo polarizado diretamente): R 1kΩ Si I Vd Vr E1 - E2 = Vd + Vr 12V - 5V = 0,7V + 1kΩ . I E1 12V E2 5V 12V - 5V = 0,7V + 1kΩ . I I = 6,3V/1kΩ = 6,3mA E quando E1 = E2? • Circuito 6 (dois diodos em paralelo, polarizado diretamente e inversamente): R I Vr Diodo E 12V Si Vd Si Diodo cortado (aberto ) Diodo conduzindo 1kΩ E = Vr + Vd • Circuito 7 (dois diodos em paralelo, ambos polarizados diretamente): R I Vr Si Id1 Id2 1kΩ E = Vr + Vd E 12V Si Vd Diodos conduzindo 1kΩ E = Vr + Vd I = Id1 + Id2 Porta lógica AND com diodos R A B S12V Símbolo: Fórmula: S = A . B Tabela verdade: A B S B A S 0V 0V 0V 0V 12V 0V 12V 0V 0V 12V 12V 12V B A S 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 Porta lógica OR com diodos A S B 12V R Símbolo: Fórmula: S = A + B Tabela verdade: B A S B A S 0V 0V 0V 0V 12V 12V 12V 0V 12V 12V 12V 12V B A S 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 Retificação de meia onda Vi = Vmáx . sen(ω.t) ω = 2.π.f [rad/s] + (-) Id Vd ω = 2.π.f [rad/s] Vo(médio) = 0,318.Vmáx Vi R Vo - (+) • Considerando diodo ideal: Vmáx -Vmáx Vi Vmáx t Vmáx Vo Vmáx/R Id -Vmáx Vd t t t Retificação de onda completa com ponte de diodos Vi = Vmáx . sen(ω.t) ω = 2.π.f [rad/s] + (-) Id1 Vd1 Io D2 D1 Vo(médio) = 0,636.VmáxVi R Vo- (+) D4 D3 D1 Considerando diodo ideal: Transformador É um elemento formado por dois ou mais enrolamentos (bobinas) bobinados num núcleo, que são acoplados magneticamente. • Símbolo:• Símbolo: • Aspecto real: V1 - tensão alternada de primárioV1 - tensão alternada de primário N1 - número de espiras do primário V2 - tensão alternada de secundário N2 - número de espiras do secundário • Relação de transformação: N2 N1 V2 V1 = Transformador com "center tap" • Símbolo: Retificação de onda completa com transformador de tap central Vi=Vimáx.sen(ω.t) ω = 2.π.f [rad/s] N2 + (-) Id1 Vd1 Io V1máx = V2máx Vi V1 V2 N1 N3 Vi - (+) Id2 Vo O que ocorreria se colocasse um capacitor em paralelo com a carga? Diodo zener Vi 16V R Ir Vz Vr 1kΩ 10V Iz Vo Io RL 3kΩ • Teste para identificar se o diodo zener está conduzindo reversamente: 1 - Retirar o diodo zener do circuito. 2 - Verificar a tensão nos terminais do circuito onde estava o diodo zener. 3 - Se a tensão sem o diodo zener for maior que a tensão zener, então o diodo zener conduz ao ser recolocado no circuito e a tensão em seus terminais será a tensão zener. 4 - Se a tensão sem o diodo zener for menor que a tensão zener, então o diodo zener não conduzirá ao ser recolocado no circuito. • Exemplo: Na figura acima, a tensão Vo sem o diodo zener no circuito é: Como 12V > Vz, então no circuito com o diodo zener: Vo = Vz 12V.16V 3kΩ1kΩ 3kΩ Vo = + = Como 12V > Vz, então no circuito com o diodo zener: Vo = Vz Calculando as correntes no circuito: 6mA 1kΩ 10V - 16V Ir == 3,33mA 3kΩ 10V Io == 2,67mA Io -Ir Iz ==