Diodos

Disponível somente no TrabalhosFeitos
  • Páginas : 16 (3865 palavras )
  • Download(s) : 0
  • Publicado : 28 de novembro de 2012
Ler documento completo
Amostra do texto
UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

LABORATÓRIO DE DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS

LABORATÓRIO 1 DIODOS

Experimento 1 Características e Aplicações de Diodos

LABORATÓRIO DE DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS
Guia de Experimentos
1

Experimento 1 – Características e Aplicações de Diodos (Parte 1)
Objetivos Osexperimentos de laboratório aqui apresentados têm por objetivo o estudo das características elétricas do diodo de junção de silício, bem como algumas de suas principais aplicações, tais como: retificadores, portas lógicas, grampeadores e multiplicadores de tensão (dobradores/triplicadores).

Introdução Teórica
Diodo Ideal O diodo semicondutor é um dos elementos básicos constituinte de uma grandevariedade de sistemas eletrônicos atuais. Ele aparece em aplicações simples ou complexas. Antes de examinar as características de um dispositivo real, consideraremos primeiro o dispositivo ideal, que serve como base de comparação. O diodo ideal é um dispositivo de dois terminais, cujo símbolo e curva característica estão mostrados nas Figuras 1a e 1b, respectivamente.
+ id

+

vd

-

+ 0 vd-

(a) (b) Figura 1 – Diodo ideal: (a) símbolo; (b) características.

id

Analisando a curva característica descrita acima, conclui-se que com a polaridade apresentada na Figura 1a o diodo se comporta como um curto-circuito (região de condução direta), caso se inverta a polaridade, o diodo se comporta como um circuito aberto (região de não-condução). Diodo Real O diodo semicondutor éformado da junção de um material tipo P com um material tipo N, construídos a partir da mesma base de Silício. Outros tipos de semicondutores, como o de Germânio, também são usados, mas o diodo de Silício é mais difundido comercialmente porque possui capacidade de corrente, tensão de pico inversa (TPI) e faixa de temperatura mais altas. A vantagem do diodo de Germânio sobre o de Silício é que suaregião ativa se inicia com tensões mais baixas. Para diodos de Silício VO=0,7 V e para diodos de Germânio VO=0,3 V. 2

A Figura 2 mostra a curva característica do diodo de Silício. A mesma curva é mostrada na Figura 3, com as escalas expandidas ou comprimidas de forma a apresentar melhor os detalhes.

id

vd

Figura 2 – Característica do diodo de Silício – escala contínua nos eixos vertical ehorizontal.

id (1) vz 0,7 V (3) (2) vd

Figura 3 – Característica do diodo de Silício – escalas diferentes nos eixos vertical e horizontal. Na curva da Figura 3 pode-se observar três regiões distintas: (1) Região de polarização direta, determinada por vd>0; (2) Região de polarização reversa, determinada por vdηVT, ou seja, considerando η=2 para Vd>>52mV a equação do diodo pode ser aproximadapor

i d = Is e
ou na forma logarítmica

vd

ηVT

(2.3)

vd = ηVT ln

id Is

(2.4)

Esta dependência logarítmica indica que, para grandes variações na corrente do diodo, tem-se uma pequena variação da sua tensão. Pela equação 2.4 observa-se que para η=1, a tensão do diodo aumenta 60 mV para um aumento de 10 vezes na corrente. Para uma dada temperatura, a característica do diodofica completamente determinada conhecendo-se IS e η. Estes parâmetros podem ser determinados experimentalmente tomando dois valores diferentes de ID e VD. Para a primeira medição, tem-se vd1 I D1 i d1 = Is e ηVT V D1 = ηVT Ln e (2.5) IS Para a segunda medição, tem-se vd 2 I i d 2 = Is e ηVT V D 2 = ηVT Ln D 2 e (2.6) IS Dividindo-se a equação 2.6 pela equação 2.5, tem-se I D2 = e ηVT I D1Aplicando-se logaritmo a ambos os termos obtém-se V − VD1 η = D2 ⎛I ⎞ VT Ln⎜ D 2 ⎟ ⎜I ⎟ ⎝ D1 ⎠
VD 2 −VD 1

(2.7)

(2.8)

De onde se calcula η. De posse do valor de η pode-se calcular o valor de IS utilizando a equação 2.5 ou a equação 2.6. Esta medição é realizada aplicando-se uma corrente sobre o diodo e medindo-se a sua tensão. Fazendo isso para vários valores pode-se produzir a curva completa. A...
tracking img