Eletronica

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Eletrônica
Diodo 01
CIN-UPPE

Diodo
A natureza de uma junção p-n é que a corrente elétrica será
conduzida em apenas uma direção (direção direta) no sentido
da seta e não na direção contrária (reversa). Esta é a
ferramenta básica para o conceito de retificação na construção
de fontes de alimentação DC (Direct Corrent)(Corrente
Continua)(freqüência zero), etc.
Curva de operação de umdíodo
Polarização direta
(foward)
Tensão de joelho

anodo

catodo
ruptura
(breakdown)

Polarização direta
(reverse)

Diodo –Características gerais
O diodo é um dispositivo não linear. Abaixo de um certa tensão
direta de 0.7 V (silício), apenas uma pequena corrente passa
pelo dispositivo.
Diferentemente de um resistor a corrente no diodo aumenta
bastante quando lhe aplicamos umatensão direta superior a
0.7V. Isto ocorre devido a barreira de depleção dos diodos.
A resistência direta de um diodo retificador é, uma vez vencida
a barreira de potencial, proporcional a soma das resistências
das regiões p e n.
rB = rp + rn (resistência ôhmica do diodo)
Esta resistência alcança valores da ordem de 1 Ω.

Resitência no diodo
Resistência estática (CC)
Em um dado circuito aresistência é dada pela lei de Ohm:
R = Vd/Id
Esta resistência ocorre quando aplicamos uma tensão dc ao circuito
Id
id
r
+

V

Polarização direta
(foward)
20

diodo

Vd

_

2

Pontos de operação:
Polarização direta:
a) Id = 2 mA; Vd = 0.5 V;
Rd = 250 Ω
b) Id = 20 mA; Vd = 0.7 V;
Rd = 35 Ω
Polarização reversa:
c) Vd = – 10V, Id =10 µA;
Rd = 10 M Ω

ruptura(breakdown)

Polarização direta
(reverse)

Vd

Reta de carga
Reta de carga é um recurso usado para calcular o valor exato da
corrente e da tensão de operação do diodo em um dado circuito.
Dado o circuito e as características elétricas do diodo, encontre seu
ponto de operação.
id
R = 1KΩ
10V

+

Id(mA)
10

diodo

Vd

_

Reta de carga
a)
0,78

10

V = Id.R+Vd

Vdc (V)Id = 10V/ 1KΩ = 10 mA

b)

VR = IR.R = 9,22V

Diodo – corrente e potência
A corrente direta em um diodo deve ser controlada a fim de se
evitar super aquecimento (dissipação de potência) do
dispositivo e sua queima. Assim sempre é aconselhável a
colocação de um resistor em série para a limitação desta
corrente.
i

i = (V-Vd)/r

+

V

r

diodo

Vd

_

P = i.Vd = i2.rB(potência dissipada no diodo)

Em diodos retificadores, em geral, o fabricante especifica esta
característica em função da corrente máxima suportada pelo
diodo.
Exemplo:
Diodo IN4001 fornece uma corrente máxima (Io) de 1A.

Diodos - Modelos
Modelo Ideal – podemos idealizar um diodo perfeito, comparado o
dispositivo retificador a uma chave mecânica.
– Diodo conduz com resistência zeroquando o diodo está
polarizado diretamente (chave fechada)
– Diodo não conduz “com resistência infinita” quando o diodo está
polarizado inversamente (chave aberta)
V = 0,0 V

Aberto V 0

Resistência infinita

Diodos - modelos
Na segunda aproximação consideramos um diodo como uma
chave que precisa de uma tensão mínima (limiar) para seu
funcionamento.

V = 0.7 V

Aberto V 0,7 VAberto V 0,0 V

Diodo - modelos
Numa terceira aproximação, o modelo considera também a resistência
interna do diodo rB em série com uma bateria (DC).
Este modelo é mais apropriado quando se trabalha com circuitos de
alta precisão (resistores de precisão de valores bem baixos).
V = 0,7 V (barreira de potencial)

rB

rB

Aberto V 0,7

=0,7V

Aberto V 0

Diodo - exemplo
Diodoretificador 1N4001

anodo

cátodo

Obs:
- Embora o diodo retificador 1N4001 suporte 1A como valor máximo
absoluto, devemos garantir, por questão de segurança e de vida útil do
dispositivo, que a corrente direta em condições normais de uso seja
da ordem de 0.5 A.
- A tensão direta típica (VF) é de 0.93 V.

Diodo
retificador
1N4001

Circuitos com diodos
Algumas aplicações
– Porta...
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