Engenharia mecatronica

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APOSTILA DE ELETRÔNICA BÁSICA
1ªEDIÇÃO
1
ÍNDICE
1.0 MATERIAIS SEMICONDUTORES 5
1.1 MATERIAIS INTRÍNSECOS E MATERIAIS EXTRÍNSECOS 6
1.2 MATERIAL EXTRÍNSECO TIPO P 6
1.3 MATERIAL EXTRÍNSECO TIPO N 7
2.0 DIODOS 8
2.1 JUNÇÃO PN 8
2.2 BARREIRA DE POTENCIAL 8
2.3 JUNÇÃO PN POLARIZADA DIRETAMENTE 8
2.4 JUNÇÃO PN POLARIZADA REVERSAMENTE 9
2.5 TENSÃO DE RUPTURA 9
2.6 DIODO IDEAL 9
2.7DIODO REAL 10
3.0 RETIFICADORES MONOFÁSICOS 11
3.1 A ONDA SENOIDAL 11
3.2 TENSÃO DE PICO 11
3.3 VALOR DE PICO A PICO (VPP) 12
3.4 VALOR MÉDIO (VM) 12
3.5 VALOR EFICAZ (VEF ou VRMS) 12
3.6 TRANSFORMADORES 12
3.7 RETIFICADOR MONOFÁSICO DE MEIA ONDA 13
3.8 FORMAS DE ONDA DAS TENSÕES 13
3.9 EQUAÇÕES CARACTERISTICAS 14
3.10 TENSÃO MÉDIA NA CARGA (VMRL) 14
3.11 TENSÃO REVERSA NO DIODO (PIV) 143.12 CORRENTE MÉDIA NO DIODO (IMRL) 14
3.13 FREQUÊNCIA DE ONDULAÇÃO DA TENSÃO NA CARGA (fond) 14
3.14 RETIFICADOR MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA COM TOMADA CENTRAL 15
2
3.15 CIRCUITO ELÉTRICO 15
3.16 FUNCIONAMENTO 15
3.17 COMPORTAMENTO DO RETIFICADOR 15
3.18 FORMAS DE ONDAS DAS TENSÕES NO CIRCUITO 16
3.20 EQUAÇÕES CARACTERISTICAS DO CIRCUITO 16
3.21 TENSÃO MÉDIA NA CARGA (VMRL) 16
3.22TENSÃO REVERSA NOS DIODOS (PIV) 16
3.23 CORRENTE MÉDIA NA CARGA (IMRL) 16
3.24 CORRENTE MÉDIA NOS DIODOS (IMD) 17
3.25 FREQUÊNCIA DE ONDULAÇÃO DA TENSÃO NA CARGA (fond) 17
3.26 RETIFICADOR MONOFÁSICO DE ONDA COMPLETA EM PONTE 17
3.27 CIRCUITO ELÉTRICO 17
3.28 FUNCIONAMENTO 17
3.29 FORMA DE ONDA DAS TENSÕES E CORRENTES NO CIRCUITO 18
3.30 EQUAÇÕES CARACTERISTICAS 18
3.31 TENSÃO MÉDIA NACARGA (VMRL) 18
3.32 CORRENTE MÉDIA NA CARGA (IMRL) 18
3.33 CORRENTE MÉDIA NOS DIODOS (IMD) 19
3.34 FREQUÊNCIA DE ONDULAÇÃO DA TENSÃO NA CARGA (fond) 19
3.35 TENSÃO REVERSA NOS DIODOS (PIV) 19
4.0 FILTROS CAPACITIVOS PARA RETIFICADORES 19
4.1 FUNCIONAMENTO 19
5.0 DIODO ZENER 21
5.1 Corrente máxima do zener 21
5.2 Corrente mínima do zener 22
5.3 REGULADOR DE TENSÃO COM ZENER 22
6.0TRANSISTORES BIPOLARES DE JUNÇÃO 25
6.1 POLARIZANDO O TRANSISTOR 25
6.2 POLARIZAÇÃO DIRETA 25
6.3 POLARIZAÇÃO REVERSA 26
3
6.4 POLARIZAÇÃO DIRETA – REVERSA 26
6.5 ALFA CC (αCC) 27
6.6 CIRCUITO DE POLARIZAÇÃO EMISSOR COMUM (EC) 27
6.8 BETA CC (βCC) 28
6.9 SIMBOLOGIA DOS TRANSISTORES 28
6.10 Regiões de operação de um transistor 29
6.11 Região de corte / saturação 29
6.12 ESPECIFICAÇÕES DOSTRANSISTORES 29
6.13 O TRANSISTOR OPERANDO COMO CHAVE 30
6.14 TRANSISTOR OPERANDO NA REGIÃO LINEAR 33
6.15 Curvas de ganho de corrente (βCC X IC) 33
6.16 CurvaS CaracterísticaS de Coletor 33
6.17 O TRANSISTOR COMO FONTE DE CORRENTE 34
6.18 Circuito Elétrico 34
6.19 CIRCUITOS DE POLARIZAÇÃO DE TRANSISTORES 36
6.20 POLARIZAÇÃO COM REALIMENTAÇÃO DE EMISSOR 36
6.21 Circuito Elétrico 36
6.22POLARIZAÇÃO POR REALIMENTAÇÃO DE COLETOR 37
6.23 Circuito Elétrico 37
6.24 POLARIZAÇÃO POR DIVISOR DE TENSÃO NA BASE 38
6.25 Circuito Elétrico 39
7.0 FONTES DE ALIMENTAÇÃO REGULADAS 41
7.1 Principais tipos de circuitos estabilizadores de tensão 41
7.2 Regulador utilizando diodos zener 41
7.3 Circuito Elétrico 42
8.0 REGULADORES INTEGRADOS DE TENSÃO 45
8.1 Aplicações típicas dos reguladoresintegrados 46
8.2 FONTE VARIAVEL 1,25 a 35 V / 5A 46
9.0 APÊNDICE 48
9.1 TRANSISTORES 48
4
9.2 DIODOS ZENER 50
9.3 DIODOS RETIFICADORES 53
10.0 EXERCÍCIOS 54
11.0 BIBLIOGRÁFIA 64
5
1.0 MATERIAIS SEMICONDUTORES
O termo semicondutor sugere algo entre os condutores e os isolantes, pois o
prefixo “semi” é aplicado a algo no meio, entre dois limites. A propriedade atribuída
aossemicondutores que define sua relação com isolantes e condutores é a
condutividade elétrica, que é a capacidade de conduzir cargas elétricas (corrente
elétrica) quando submetido à uma diferença de potencial elétrico (tensão elétrica). A
resistência que um material apresenta ao fluxo de uma corrente elétrica
(resistividade elétrica) é inversamente proporcional à sua condutividade elétrica.
Enfim, um...
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