Diodos

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INTRODUÇÃO TEÓRICA
Um díodo é um dispositivo constituído por uma junção de dois materiais semicondutores (em geral silício ou germânio dopados), um do tipo n e o outro do tipo p, ou de um material semicondutor e de um metal, sendo usualmente representado pelo símbolo da figura. Aos terminais A e K dão-se respectivamente os nomes de Ânodo e Cátodo.

Símbolo do díodo.
Este dispositivo permitea passagem de corrente, com facilidade, num sentido, e oferece uma grande resistência à sua passagem no sentido contrário.
Assim, quando o Ânodo (A) estiver a um potencial positivo em relação ao Cátodo (K), o díodo conduz e a corrente terá o sentido (convencional) indicado pela seta. Nestas condições diz-se que o díodo está diretamente polarizado. Quando o Ânodo estiver a um potencial negativoem relação ao Cátodo, o díodo não conduz e a corrente, que teria o sentido contrário ao da seta, não é autorizada a passar. Nestas condições diz-se que o díodo está inversamente polarizado.

Característica I(V) de um díodo de silício. Notem-se as escalas diferentes no 1º e 3º quadrantes.
A origem destas designações deve-se ao fato de este dispositivo ter um comportamento semelhante aos dosdíodos termiônicos (válvula díodo), cujos terminais recebem estes nomes.
Na figura pode ver-se um gráfico típico da corrente no díodo em função da tensão nos seus terminais, que resulta do comportamento físico da junção p-n. A tensão e a corrente são consideradas positivas quando o dispositivo se encontra diretamente polarizado. A variação da corrente do díodo semicondutor com a tensão aos seusterminais tem uma forma quase exponencial: em boa aproximação a corrente I é dada por:

Onde q é a carga do eletro,(≈ 1,6 10-19 C) V a tensão aos terminais do díodo, k a constante de Boltzmann (≈ 1,38 10-23 J /K), T a temperatura absoluta e Is uma constante designada por corrente de saturação. À temperatura ambiente (300 K) tem-se:

Este comportamento pode ser aproximado, em certas aplicações,pelo de um díodo ideal ou por uma característica linearizada nas figuras.

Curvas características e correspondentes modelos elétricos do díodo. Da esquerda para a direita: díodo ideal; díodo com comportamento ideal, mas com uma tensão limiar de condução; díodo com característica linearizada. (V D - tensão limiar de condução, RD - resistência de condução direta).













DíodoO diodo convencional é composto por dois blocos de material semicondutor um do tipo N outro do tipo P.
A sua representação esquemática é a seguinte:


Características de um Díodo
O díodo é um componente eletrônico fundamental que tem como característica mais importante, permitir que a corrente circule apenas num sentido.
Quando o díodo está polarizado diretamente, conduz e permitecircular a corrente.
Se está polarizado inversamente não permite circular corrente.

Polarização inversa Polarização direta
A lâmpada não acende A lâmpada acende
Podemos comparar um díodo a uma válvula hidráulica que possibilite passar a água num sentido e impedindo no sentido contrário.


Barreira de PotencialA região próxima da superfície de separação torna-se deficiente de lacunas do lado P da junção, e deficiente de elétrons do lado N. O resultado final é uma acumulação de cargas positivas do lado N da junção, e de cargas negativas do lado P. Estas cargas são constituídas por íons positivos e negativos. Quando o dipolo formado por estas duas cargas atinge alguns décimos de volt, os elétrons do ladoN não conseguem passar para o lado P por serem repelidos pela barreira de íons negativos. Do mesmo modo as lacunas do lado P não conseguem passar para o lado N por serem repelidas pelos íons positivos. A barreira que ocupa o espaço contíguo junção e se opõe aos deslocamentos das cargas de um e para o outro lado da junção é designada por barreira de potencial, a zona onde surge esta barreira...
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