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FACULDADE ESTÁCIO
Campus San Martin
Departamento Engenharia Elétrica| Disciplina Eletrônica Professor Robson Dias Ramalho | Aula Expositiva 1/15
DIODO
PARTE 1
Engenharia Elétrica Eletrônica
A importância do diodo
Na emissão de luz.
Engenharia Elétrica Eletrônica
A importância do diodo
Diodos nas telecomunicações .
Engenharia Elétrica Eletrônica
A importância do diodo
Diodos nas telecomunicações . Sinal modulado em AM
Engenharia Elétrica Eletrônica
A importância do diodo
Diodos nas telecomunicações . Sinal modulado em AM
Engenharia Elétrica Eletrônica
A importância do diodo
Diodos nas telecomunicações . Sinal modulado em AM
Engenharia Elétrica Eletrônica
Bibliografia
Sinal modulado em AM
Eletrônica – Volume 1. Autor: Albert Malvino e David J. Bates.
Dispositivos eletrônicos e teoria dos circuitos. Autor: Robert L. Boylestad e Louis Nashelsky.
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
Constituição química.
Carbono - 1s2 2s2 2p2
4 2
Silício - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p2
8 2 4
Germânio - 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p2
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
A expansão da rede de telefonia dos Estados Unidos;
O tubo a vácuo;
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
Em 1936 é iniciado o estudo de um dispositivo para substituir os tubos a vácuo;
Em 1947 surge um dispositivo sólido a base de germânio substituto do tubo a vácuo;
Em 1948 é anunciado o surgimento do transistor;
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
A definição do nome do dispositivo;
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
Surgimento do primeiro transistor comercial o RCA2N104H;
Surge o transistor de junção;
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
É desenvolvido um método de refinamento de germânio;
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
Produção dos cristais de silício (Método Czochralski);
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
O semicondutor tipo N;
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
O semicondutor tipo N - Extrínseco;
+4 +4
+5
+4
+4 +4 +4
+4 +4
Material tipo-N
Os dopantes usados para criar um material de tipo-n são elementos do Grupo V. Os dopantes mais utilizados partir do Grupo V são Arsénio, Antimónio e Fósforo.
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
O semicondutor tipo N;
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
O semicondutor tipo P;
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
O semicondutor tipo P - Extrínseco;
Material tipo-P
+4 +4
+3
+4
+4 +4 +4
+4 +4
Os dopantes usados para criar um material de tipo-p são elementos do Grupo III. Os dopantes mais utilizados partir do Grupo III são Alumínio, Boro e Gálio.
Engenharia Elétrica Eletrônica
Materiais semicondutores
O semicondutor tipo P;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Junção PN;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Junção PN;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Junção PN;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Aspecto e representação do diodo;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Aplicação de tensão sobre o diodo – Polarização direta;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Aplicação de tensão sobre o diodo – Polarização direta;
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+ +
+
+
+
-
-
-
- +
+
+ + -
-
-
-
+
+
+
+
+ P N
+
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Aplicação de tensão sobre o diodo – Polarização inversa;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Aplicação de tensão sobre o diodo – Polarização inversa;
-
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+ +
+
+
+
-
-
-
- +
+
+ +
+
-
-
-
-
+
+
+
+
+ P N
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Aplicação de tensão sobre o diodo.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Aplicação de tensão sobre o diodo.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Aplicação de tensão sobre o diodo.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Aplicação de tensão sobre o diodo.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Característica elétrica – Diodo ideal;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Característica elétrica – Diodo ideal;
Em polarização inversa, a corrente é nula, seja qual for o valor da tensão inversa aplicada.
Em polarização direta, a queda de tensão é nula, seja qual for o valor da corrente.
Ânodo
Cátodo
ID
VD
ID
V D
+
-
curva característica
Vd=0,7v
RD=0
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Diodo ideal. Para os circuitos abaixo, considere o diodo ideal, calcule a corrente e tensao sobre o resistor R1, na letra A, e sobre o resistor R3, na letra B.
A. B.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Característica elétrica – modelo simplificado;
ID
VD
curva característica
Vd=0,7v
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Modelo simplificado do Diodo. Para os circuitos abaixo, considere o modelo simplificado do diodo, calcule a corrente e tensão sobre o resistor R1, na letra A, e sobre o resistor R3, na letra B.
A. B.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Característica elétrica – Modelo linear do Diodo;
ID
VD Vd=0,7v
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Modelo linear do Diodo. Para o circuitos abaixo, considere o modelo linear do diodo, calcule a corrente e tensão sobre o resistor R1, considere a resistência de corpo igual a 0,23Ω.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Característica elétrica – Diodo em bloqueio;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Característica elétrica – Calculando a resistência de corpo;
4,0
01
7,01,1
12
12
AA
VV
II
VVRcorpo
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Característica elétrica – Resistencia CC do diodo – Resistencia direta;
Característica elétrica – Resistencia CC do diodo – Resistencia reversa;
d
dcc
I
VR
Vd Id Rcc
0,65V 10 mA 65Ω
0,75V 30 mA 25Ω
0,85V 50 mA 17Ω
Vd Id Rcc
20V 25 nA 800MΩ
75V 5 µA 15MΩ
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Analise de defeitos;
DIODO ABERTO
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Analise de defeitos;
DIODO EM BOAS CONDIÇÕES
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforçando o aprendizado: Analise de defeitos;
DIODO EM CURTO-CIRCUITO
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Curva característica elétrica;
+ID (mA)
-V
Voltagem Inversa
VD
-I (A)
IS Corrente inversa
Polarização Inversa
“Joelho”
VBR Voltagem inversa ruptura
Silício -20 mA Germânio -50 mA
Zener Breakdown ou região de avalanche
VD = Voltagem aplicada.
ID = Corrente através do diodo.
IS = Corrente inversa ou de fuga.
VBR = Voltagem de ruptura.
V d = Voltagem da Barreira Potencial.
V d 0,7V Silício 0,3V Germânio
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Especificações técnicas: Corrente de máxima direta no diodo 1N4001 ;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Especificações técnicas: Corrente reversa máxima no diodo 1N4001;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Especificações técnicas: Queda de tensão direta no diodo 1N4001;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Especificações técnicas: Tensão de ruptura reversa no diodo 1N4001;
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforce sua aprendizagem
Resposta: Letra A.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforce sua aprendizagem
Resposta: Letra E.
Engenharia Elétrica Eletrônica
O Diodo
Reforce sua aprendizagem
Resposta: Letra C.
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