Semana_04_parte2 (1)

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Universidade Federal Rural de Pernambuco UFRPE
Diodos
Disciplina: Eletrônica I
Prof. Denis Alves
Eletrônica I 2Denis ALves
Especificando e modelando o diodo Zener
Diodo real operando na região de ruptura Inversa
Eletrônica I 3Denis ALves
Especificando e modelando o diodo Zener
Diodo real operando na região de ruptura Inversa
𝐼𝑍 =
𝑉𝑍 − 𝑉𝑍0
𝑟𝑍
𝑉𝑍 = 𝑉𝑍0 + 𝐼𝑍 𝑟𝑍
Eletrônica I 4Denis ALves
O diodo Zener do circuito abaixo é especificado para 𝑉𝑍 =6,8 V, 𝐼𝑍 = 5 mA, 
𝑟𝑍 = 20 Ω e 𝐼𝑍𝐾 = 0,2 mA. A tensão da fonte é especificada como 𝑉
+ = 10
V variando mais ou menos 1V
(a) Determine a tensão de saída sem carga;
(b) Determine a variação na saída para uma variação de ± 1V na entrada;
(c) Qual a variação na tensão de saída quando se coloca uma carga que
drena 1mA?
Diodo real operando na região de ruptura Inversa
Eletrônica I 5Denis ALves
O diodo Zener do circuito abaixo é especificado para 𝑉𝑍 =6.8 V, 𝐼𝑍 = 5 mA, 
𝑟𝑍 = 20 Ω e 𝐼𝑍𝐾 = 0,2 mA. A tensão da fonte é especificada como 𝑉
+ = 10
V variando mais ou menos 1V
Diodo real operando na região de ruptura Inversa
𝑉𝑍 = 𝑉𝑍0 + 𝐼𝑍 𝑟𝑍
6,8 = 𝑉𝑍0 + 20𝑥5𝑚𝐴
𝑉𝑍0 = 6,7 𝑉
𝐼𝑍 =
10 − 6,7
500 + 20
= 6,3 𝑚𝐴
𝑉0 = 6,7 + 20.6,3𝑚 = 6,827𝑉
(a) Determine a tensão de saída sem carga;
Eletrônica I 6Denis ALves
O diodo Zener do circuito abaixo é especificado para 𝑉𝑍 =6.8 V, 𝐼𝑍 = 5 mA, 
𝑟𝑍 = 20 Ω e 𝐼𝑍𝐾 = 0,2 mA. A tensão da fonte é especificada como 𝑉
+ = 10
V variando mais ou menos 1V
Diodo real operando na região de ruptura Inversa
(b) Determine a variação na saída para uma 
variação de ± 1V na entrada;
Δ𝑣0 = ±1
20
500 + 20
= ±38,5𝑚𝑉
Eletrônica I 7Denis ALves
O diodo Zener do circuito abaixo é especificado para 𝑉𝑍 =6.8 V, 𝐼𝑍 = 5 mA, 
𝑟𝑍 = 20 Ω e 𝐼𝑍𝐾 = 0,2 mA. A tensão da fonte é especificada como 𝑉
+ = 10
V variando mais ou menos 1V
Diodo real operando na região de ruptura Inversa
(c) Qual a variação na tensão de saída
quando se coloca uma carga que
drena 1mA?
1mA
𝐼𝑧 = 𝐼𝑅 − 𝐼𝐿 = 6,3𝑚𝐴 − 1𝑚𝐴 = 5,3𝑚𝐴
𝑣0 = 𝑉𝑍0 + 𝐼𝑍𝑟𝑍 = 6,7 + 20.5,3𝑚 = 6,806𝑉
Δ𝑣0 = 6,806 − 6,827 = −21𝑚𝑉
Eletrônica I 8Denis ALves
Diagrama geral de um circuito retificador
Circuitos Retificadores
Eletrônica I 9Denis ALves
Retificador de meia onda (Modelo diodo ideal)
Circuitos Retificadores
Eletrônica I 10Denis ALves
Formas de ondas senoidas
Circuitos Retificadores
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑉𝑃𝑃
𝑣 𝑡 = 𝑉𝑝senω𝑡 𝑉𝑐𝑐 =
1
𝑇
න
0
𝑇
𝑉𝑃 senω𝑡𝑑𝑡 = 0
𝑉𝑅𝑀𝑆 =
1
𝑇
න
0
𝑇
𝑉𝑝senω𝑡𝑑𝑡
2
𝑑𝑡
𝑉𝑅𝑀𝑆 =
𝑉𝑝
2
𝑉𝑝 = 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑐𝑜 𝑜𝑢 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜
𝑉𝑝𝑝 = 2𝑉𝑝(𝑑𝑢𝑎𝑠 𝑣𝑒𝑧𝑒𝑠 𝑜 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑐𝑜/𝑚á𝑧𝑖𝑚𝑜) 
𝑉𝑅𝑀𝑆 = 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎 𝑜 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑚é𝑑𝑖𝑜 𝑞𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑖𝑐𝑜
Eletrônica I 11Denis ALves
Retificador de meia onda (ideal)
Circuitos Retificadores
𝑉𝑟𝑚𝑠 𝑉𝑃𝑃
𝑣 𝑡 = 𝑉𝑝senω𝑡
𝑉𝑐𝑐 =
1
𝑇
න
0
𝑇
𝑉𝑃 senω𝑡𝑑𝑡 = 0
𝑉𝑅𝑀𝑆 =
1
𝑇
න
0
𝑇
𝑉𝑝senω𝑡𝑑𝑡
2
𝑑𝑡
𝑉𝑅𝑀𝑆 =
𝑉𝑝
2
𝑉𝑐𝑐 =
1
𝑇
න
0
𝑇
2
𝑉𝑃 senω𝑡𝑑𝑡 +
1
𝑇
න
0
𝑇
2
0 𝑑𝑡 =
𝑉𝑃
𝜋
𝑉𝑅𝑀𝑆 =
𝑉𝑝
2
𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑜 𝑟𝑒𝑡𝑖𝑓𝑐𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑖𝑎 𝑜𝑛𝑑𝑎
Eletrônica I 12Denis ALves
Retificador de meia onda (modelo de queda de tensão)
Circuitos Retificadores
PIV= 𝑉𝑠
Semi-ciclo
negativo
Eletrônica I 13Denis ALves
Retificador de onda completa (Tap Central)
Circuitos Retificadores
Semi-ciclo Positivo 
(D2 não conduz)
Semi-ciclo Negativo 
(D1 não conduz)
Eletrônica I 14Denis ALves
Retificador de onda completa (Tap Central)
Circuitos Retificadores
PIV= 2𝑉𝑠 − 𝑉𝐷
𝑉𝑐𝑐 =
2(𝑉𝑃−𝑉𝐷)
𝜋
Eletrônica I 15Denis ALves
Retificador de onda completa (em ponte)
Circuitos Retificadores
Semi-ciclo Positivo 
(D3 e D4 não conduz)
Semi-ciclo Negativo 
(D1 e D2 não conduz)
Eletrônica I 16Denis ALves
Retificador de onda completa (em ponte)
Circuitos Retificadores
PIV= 𝑉𝑠 − 2𝑉𝐷 +𝑉𝐷
PIV= 𝑉𝑠 − 𝑉𝐷
𝑉𝑐𝑐 =
2(𝑉𝑃−2𝑉𝐷)
𝜋
Eletrônica I 17Denis ALves
1. Adel S. Sedra; Kenneth C. Smith, Microeletrônica. 5. ed. Porto Alegre:
Pearson Prentice Hall, 2007.
2. BEHZAD, R. Fundamentos de Microeletrônica, 2. ed.: Grupo GEN, 2017.
(Disponível no site Minha Biblioteca/UFRPE)
Referências