Diodos

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Diodos

e

Transistores Bipolares:

Teoria e Práticas de Laboratório

Fabiola Fernandes Andrade
Francisco José Alves de Aquino

Fabiola Fernandes Andrade
Francisco José Alves de Aquino

Diodos e
Transistores Bipolares:
Teoria e Práticas de Laboratório

IFCE
Fortaleza, 2010

Sumário

CAPÍTULO 1 – SEMICONDUTORES 7
Introdução 7
1.1 Materiais semicondutores 7
1.1.1 Oátomo de silício 8
1.1.2 O átomo de germânio 9
Exercícios 10
1.1.3 Semicondutores do tipo P e N 11
1.1.4 O diodo 12
1.2 Polarização do diodo 13
1.2.1 Polarização direta 14
1.2.2 Polarização reversa 14
Exercícios 15
1.3 Informações Práticas 16
Exercícios 18
Experiência no Laboratório 19

CAPÍTULO 2 – TEORIA DOS DIODOS 21
Introdução 21
2.1 Curvacaracterística do diodo 21
2.2 Polarização Direta 22
2.3 Polarização Reversa 22
2.4 Modelos Do Diodo 22
2.4.1 Diodo Ideal 22
2.4.3 Modelo linearizado 24
Exercícios 24
Experiência no Laboratório 25

CAPÍTULO 3 – CIRCUITOS COM DIODOS 29
Introdução 29
3.1 Tensão Senoidal 29
3.2 Transformador 30
3.3 Circuito Retificador de Meia-Onda 31
3.4 Circuito Retificador de OndaCompleta 35
3.5 Retificador Em Ponte 40
3.6 Comparação Entre As Frequências Dos Circuitos Retificadores 43
Exercícios 44
Experiência no Laboratório 47
Capacitor variável 49

CAPÍTULO 4 - CIRCUITOS RETIFICADORES COM FILTRO 50
Introdução 50
4.1 Circuito Retificador de Meia-Onda com Filtro Capacitivo 50
4.2 Circuito Retificador de Onda Completa com Derivação Central e FiltroCapacitivo 53
4.3 Retificador em Ponte com Filtro 56
Exercícios 59
Experiência no Laboratório 62

CAPÍTULO 5 – OUTRAS APLICAÇÕES PARA O DIODO 66
Introdução 66
5.1 Rádio elementar 66
5.2 Diodo nos circuitos de proteção 66
5.3 Circuito Tanque 67
5.3.1 Propriedades do indutor 67
5.4 Circuito ressonante 68
5.5 Circuito tanque na geração de sinais de rádio 70Exercícios 71
Experiência no Laboratório 71

CAPÍTULO 6 - CIRCUITOS LIMITADORES (CEIFADORES) E GRAMPEADORES 74
Introdução 74
6.1 Circuitos Limitadores 74
6.2 Circuitos Grampeadores 80
Exercícios 84
Experiência no Laboratório 85

CAPÍTULO 7 – DIODOS ESPECIAIS 88
Introdução 88
7.1 Diodo Zener 88
7.2 Diodo Emissor De Luz (LED) 92
7.3 Diodo Túnel 94
7.4 Diodo Varicap(Varactor ou VVC) 96
Revisão 97
Experiência no Laboratório 100

CAPÍTULO 8- TRANSISTOR BIPOLAR 105
Introdução 105
8.1 Constituição de um transistor bipolar 105
8.2 Polarização do Transistor 106
8.3 Configurações Básicas do Transistor 109
8.3.1 Configuração Emissor comum 109
8.3.2 Configuração Base comum 112
8.4 Transistor como Chave 125
8.5 Transistor como Fonte deCorrente 126
Exercícios 131
Experiência no Laboratório 138
Alarme para porta com transistor 140
Alarme de passagem 141

CAPÍTULO 9 - OUTROS COMPONENTES ELETRÔNICOS 143
Introdução 143
9.1 Transistor de Unijunção (TUJ) 143
9.1.1 Funcionamento 143
9.1.2 Aplicação típica: oscilador de relaxação 144
9.2 DIODO DE QUATRO CAMADAS 145
9.2.1 Funcionamento 145
9.3 Diodocontrolado de silício (SCR) 147
9.3.1 Estrutura e funcionamento do SCR 147
9.3.2 Aplicações em CC típicas para o SCR 148
9.4 Diac 149
9.5 Triac 150
9.4.2 Aplicações típicas para o TRIAC 151
Exercícios 154

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA 155

CAPÍTULO 1 – SEMICONDUTORES

Introdução

Antes de iniciar o estudo sobre materiais semicondutores, vamos compreender a sua importância eexemplos de aplicações dos componentes que será abordado neste livro.
O homem contemporâneo utiliza no seu dia a dia muitos equipamentos eletrônicos, tais como celular, computador, televisão e vários outros dispositivos. Todos estes equipamentos, no qual o homem faz uso é constituída a base de materiais semicondutores.
Como ocorreu a descoberta destes materiais?
Na década de 1940, um...
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