Diodos Especiais 1. 2 Diodos comerciais Alguns valores comerciais 1N4001 50V 1A 1N4002 100V 1A 1N4003 200V 1A 1N4004 400V 1A 1N4005 600V 1A 1N4006 800V

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  • Diodos Especiais 1
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  • 2 Diodos comerciais Alguns valores comerciais 1N4001 50V 1A 1N4002 100V 1A 1N4003 200V 1A 1N4004 400V 1A 1N4005 600V 1A 1N4006 800V 1A 1N4007 1000V 1A 1N4008 12V 0.1A 1N4009 35V 0.1A 1N4011 1000V 0.5A
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  • Diodos Especiais 3 Diodo PIN A regio I tem baixa condutividade(alta resistncia). Masvir a se tornar uma regio de elevada condutividade sob polarizao direta. Em polarizao reversa praticamente no conduz, oferecendo uma alta tenso de ruptura, da ordem de centenas de volts atuando como um capacitor. Em polarizao direta comporta-se como uma resistncia varivel de baixo valor. Age como resistor controlado pela corrente, atua como limitador em circuitos ou como atenuador em microondas.
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  • Diodos Especiais 4 Dispositivos GUNN Consiste de um cristal homogneo de arsenieto de glio sem a juno PN, no sendo polarizado como os demais diodos devido a ausncia da juno. Basicamente formado por uma regio N, sobre uma base cristalina. O efeito GUNN foi apresentado em 1964 e refere-se a circulao de zonas de campo eltrico de valor elevado, chamados de domnios, que se movimentam atravs do cristal, quando o dispositivo convenientemente polarizado. Os domnios so agrupamentos de eltrons entre nodo e ctodo, resultando num ciclo de pulsos de corrente de transio, determinado pela Iargura da camada N. O valor da tenso aplicada, tambm tem influncia no ciclo de domnios. O dispositivo utilizado na gerao de oscilaes em torno de 40GHz.
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  • Diodos Especiais 5 IMPATT (Impact Avalanche and Transit Time) Trabalhando em freqncias da ordem de 300GHz, tem um desempenho superior aos dispositivos GUNN, porm com tenses elevadas, da ordem de uma centena de volts. A tenso aplicada de modo reverso faz com que o diodo trabalhe na ruptura, resultando numa corrente de avalanche. So dispositivos de quatro camadas, sendo uma P e outra N, fortemente dopadas, uma N intermediria e uma camada intrnseca. A regio de depleo formada com a regio N e a camada intrnseca. Devido a alta tenso reversa, a dissipao de potncia muito elevada.
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  • Diodos Especiais 6 TRAPPAT (Trapped Plasma Avalanche Triggered Transit) So diodos IMPATT, que requerem altssimos campos eltricos aplicados quando usados com correntes externas convenientes, a ionizao se estende por toda a regio de depleo, ento ser desenvolvido um plasma e portadores.
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  • Diodos Especiais 7 DIODO TUNNEL (ou ESAKI) Para correntes cujos valores esto compreendidos entre Iv e Ip, podemos obter o mesmo valor de corrente para 3 diferentes valores de tenso aplicada. Esta caracterstica de valores mltiplos faz com que o diodo-tnel seja til em circuitos de pulso digitais. Outra aplicao como chave, operando em velocidade muito altas, como o tunelamento ocorre velocidade da luz. Vantagens: baixo custo, baixo rudo, simplicidade de fabricao, alta velocidade(o tempo de chaveamento da ordem de Nanossegundos ), imunidade ao meio ambiente e baixa potncia. Desvantagens: baixa variao na tenso de sada e o fato de ser um dispositivoi com dois terminais, com isso no existe isolao entre a entrada e a sada, provocando assim srias dificuldades em projetos de circuitos.
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  • Diodos Especiais 8 DIODO TUNNEL
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  • Diodos Especiais 9 DIODO SCHOTTKY Tambm chamado de diodo HCT (Hot carrier Diode.), muito utilizado na fabricao de circuitos integrados. Quando em polarizao direta, essa diferena provoca, o aparecimento de uma corrente no sentido do semicondutor para o metal. Em polarizao reversa o aumento da barreira de potencial impede a conduo de corrente. Devido a ausncia de portadores minoritrios, a resposta do SCHOTTKY muito rpida podendo trabalhar em freqncias da ordem de 70GHz. A tenso de incio de conduo depende dos materiais escolhidos na fabricao do diodo, podendo variar de 0,25 a 0,75volts.
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  • Diodos Especiais 10 DIODO SCHOTTKY
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  • Diodos Especiais 11 DIODO VARICAP (VARACTOR) Os VARICAPS so diodos otimizados para trabalharem em polarizao reversa, apresentando maiores variaes de capacitncia, em funo do potencial reverso aplicado. Para baixas freqncias so fabricados com silcio, sendo usado a arsenieto de glio para freqncias mais elevadas. A figura a seguir mostra o comportamento da capacitncia em funo da polarizao e o smbolo do diodo varicap.
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  • Diodos Especiais 12 LIGHT EMITTING DIODE (LED) A intensidade da luz produzida pelo Led diretamente proporcional corrente que flui atravs dele. O catodo (+) do Led pode ser identificado pelo terminal da bandeira que se encontra dentro do encapsulamento plstico e costuma ser o terminal mais longo do Led. A cor da luz emitida depende do material utilizado no cristal e tambm do nvel de dopagem. Os LEDs suportam no mximo 2V / 20 mA.
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  • Diodos Especiais 13 FOTODIODO A incidncia de energia luminosa numa juno PN libera eltrons da camada de valncia para a camada de conduo. A corrente reversa de um diodo devido a movimentao de portadores minoritrios que surgem em ambos os lados da juno. Num fotodiodo, a corrente reversa controlada atravs da incidncia da luz na juno, atravs de encapsulamentos especiais.
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  • Diodos Especiais 14 OPTOACOPLADOR ELETRNICO (FOTOACOPLADOR) Existem diversos tipos de fotoacopladores. O mais simples utiliza um diodo emissor de luz (LED) e um fotodiodo num mesmo encapsulamento. A passagem de corrente no LED, produz radiao infravermelha, que absorvida pelo fotodiodo, produzindo corrente. O acoplador tico tem como caracterstica principal proporcionar a isolao entre dois circuitos.
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  • Diodos Especiais 15 DIODO DE CONTATO DE PONTO Uma pequena haste de metal pressionada contra uma regio do tipo N. Por um processo de fuso criada no ponto de contato uma regio do tipo P. A utilizao desse dispositivo grande em circuitos de freqncia elevada, porm com baixos nveis de potncia. A figura a seguir, mostra um diodo de contato de ponto.
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  • Diodos Especiais 16 CIRCUITO COM DIODOS RETIFICADOR DE MEIA ONDA O retificador de meia onda converte a tenso de entrada (U SECUNDRIO ) ca numa tenso pulsante positiva UR. Este processo de converso de AC para cc, conhecido como retificao.
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  • Diodos Especiais 17 VALOR CC OU VALOR MDIO O resistor R indicado no circuito representa a carga hmica acoplada ao retificador, podendo ser tanto um simples resistor como um circuito complexo e normalmente ele chamado de resistor de carga ou simplesmente de carga. VALOR CC OU VALOR MDIO A tenso mdia de um retificador de meia onda mostrada por um voltmetro dado por: VCC = 0.318 U P diodo ideal
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  • Diodos Especiais 18 RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA O retificador superior retifica o semiciclo positivo da tenso do secundrio, enquanto o retificador inferior retifica o semiciclo negativo da tenso do secundrio. As duas tenses denominadas de U2/2 so idnticas em amplitude e fase.
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  • Diodos Especiais 19 O transformador ideal pode ser, portanto, substitudo por duas fontes de tenso idnticas,sem alterao no funcionamento eltrico da rede. Quando U2/2 positiva, D1 est diretamente polarizado e conduz mas D2 est reversamente polarizado e cortado. Analogamente, quando U2/2 negativa, D2 conduz e D1 cortado. A freqncia de sada de onda completa o dobro da freqncia de entrada,
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  • Diodos Especiais 20 RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA EM PONTE Durante o semiciclo positivo da tenso U2, o diodo D3 recebe um potencial positivo em seu anodo, e o D2 um potencial negativo no catodo. Dessa forma, D2 e D3 conduzem, D1 e D4 ficam reversamente polarizado e o resistor de carga R recebe todo o semiciclo positivo da tenso U2. Durante o semiciclo negativo da tenso U2, o diodo D4 recebe um potencial positivo em seu anodo, e o diodo D1 um potencial negativo no catodo, devido inverso da polaridade de U2. Os diodos D1 e D4 conduzem e os diodos D2 e D3 ficam reversamente polarizado. Com o uso de quatro diodos no lugar de dois, elimina-se o uso da tomada central do transformador.
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  • Diodos Especiais 21 Comparao entre os trs tipos de retificadores A corrente I percorre o resistor de carga sempre num mesmo sentido. Portanto a tenso UR sempre positiva.
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  • Diodos Especiais 22 Formas de ondas sobre o resistor de carga e os diodos
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  • Diodos Especiais 23 VALOR CC OU VALOR MDIO A tenso mdia de um retificador de meia onda mostrada por um voltmetro similar o do retificador de meia onda com a bservao de que agora tem-se um ciclo completo e o valor ser o dobro. dado por: VCC = 2 * 0.318 (U P /2) = 0,318U P diodo ideal
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  • Diodos Especiais 24 DOBRADOR DE TENSO DE MEIA ONDA No pico do semiciclo negativo, D1 est polarizado diretamente e D2 reversamente, isto faz C1 carregar at a tenso Vp. No pico do semiciclo positivo, D1 est polarizado reverso e D2 direto. Pelo fato da fonte e C1 estarem em srie, C2 tentar se carregar at 2Vp. Depois de vrios ciclos, a tenso atravs de C2 ser igual a 2Vp.
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  • Diodos Especiais 25 DOBRADOR DE TENSO DE ONDA COMPLETA
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  • Diodos Especiais 26 TRIPLICADOR E QUADRIPLICADOR DE TENSO
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  • Diodos Especiais 27 Circuitos Limitadores o Retira tenses do sinal acima ou abaixo de um