Aplicações de diodos

Páginas: 10 (2421 palavras) Publicado: 17 de setembro de 2014
Aplicações Diodos

O diodo é um dispositivo formado a partir de um material semicondutor submetido ao processo de dopagem (corresponde à adição de impurezas a um material intrínseco). Seu funcionamento é similar a uma chave fechada quando o mesmo é polarizado diretamente com uma tensão VD > 0,7V no caso do silício e VD > 0,3V no caso do germânio, e a um circuito aberto quando o dispositivo épolarizado reversamente.
Diodo semicondutor

O silício (Si) e o germânio (Ge) são os semicondutores utilizados na construção de diodos, e algumas justificativas é o fato de eles poderem ser fabricados com um alto nível de pureza, a capacidade de alteração radical de suas características através desse processo e suas estruturas atômicas que podem apresentar uma estrutura cristalina. Após adopagem são denominados materiais extrínsecos, podem ser do tipo n ou do tipo p, e serão descritos a seguir:
MATERIAL DO TIPO N
O material do tipo n é formado pela adição de um número predeterminado de átomos de impureza que tem cinco elétrons na camada de valência (pentavalente) – tais como o antimônio, o arsênio e o fósforo - em um cristal de germânio ou silício. A sua configuração está na Figura 1existindo um elétron adicional para cada ligação covalente, sendo este o portador majoritário.
Figura 1: Material do tipo n

MATERIAL DO TIPO P
O material do tipo p é obtido através da dopagem de um cristal de germânio ou silício com átomos de impureza trivalentes, tais como o boro, o gálio e o índio. A Figura 2 mostra sua configuração, existindo uma lacuna para cada ligação covalente, sendoesta o portador majoritário.
Figura 2: Material do tipo n 
A junção física de um material do tipo n e um do tipo p origina o diodo semicondutor. A Figura 3 mostra a simbologia do mesmo. E a recombinação de elétrons e lacunas na região próxima a junção provoca o aparecimento da porção denominada região de depleção.

Figura 3: Simbologia de um diodo
Especificacões dos Diodos

As especificaçõesdos Diodos comuns são feitas em função da corrente máxima que podem conduzir no sentido direto, abreviado por If( o f de forward=direto), e pelatensão máxima que podem suportar no sentido inverso, abreviada por Vr (reverse=Inverso) e ainda segundo códigos, da seguinte forma:
1N – Código americano (uma Junção);
1S – Código Japonês;
AO = BA – Código europeu.

O diodo reage à aplicação detensão elétrica de forma descrita a seguir.
SEM POLARIZAÇÃO
Na ausência de uma tensão de polarização o fluxo de cargas em qualquer sentido é nulo.
POLARIZAÇÃO REVERSA
Se um potencial de V volts for aplicado a junção p-n de forma que o terminal positivo esteja conectado a região do tipo n e o negativo a região do tipo p. Os elétrons serão repelidos pelo polo negativo da fonte análogo ao queacontecerá com as lacunas, ocasionando, portanto uma ampliação da região de depleção. A corrente existente sob essas condições é chamada de corrente de saturação reversa (IS). A Figura 4 mostra esta configuração.

Figura 4: Junção p-n polarizada reversamente 
POLARIZAÇÃO DIRETA

Para polarizar um diodo ligamos o anodo ao pólo positivo da bateria, enquanto o catodo é ligado ao pólo negativo da mesma.Ocorre uma repulsão tanto dos portadores de carga da parte N se afastando do pólo negativo da bateria, como dos portadores de carga da parte P se afastando do pólo positivo da bateria. Convergem, tanto os portadores de N como os portadores de P, para a região da junção. Temos então na região da junção uma recombinação, já que os elétrons que chegam passam a ocupar as lacunas que também são“empurradas” para esta região. O resultado é que este fenômeno abre caminho para novas cargas, tanto em P como em N, fazendo com que as estas se dirijam para região da junção, num processo contínuo o que significa a circulação de uma corrente. Esta corrente é intensa, o que quer dizer que um diodo polarizado desta maneira, ou seja, de forma direta deixa passa corrente com facilidade. Na figura 6,...
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