Relatório de Eletrônica

UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ARIDO

CENTRO MULTIDISCIPLINAR DE PAU DOS FERROS

ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO

LABORATORIO DE ELETRÔNICA ANALOGICA

PAU DOS FERROS

2018

Sumário

INTRODUÇÃO        3

REFERENCIAL TEÓRICO        4

Funcionamento dos Diodos        4

Aplicações dos Diodos        4

RESULTADOS E DISCUSSÕES        6

        Análise analítica        6

        Análise numérica        6

        Análise prática        6

CONCLUSÕES        7

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INTRODUÇÃO

        É perceptível na sociedade atual a constante evolução dos dispositivos eletrônicos. Esses avanços tecnológicos se deram das mais diferentes formas desde o uso dos aparelhos eletrônicos ate na medicina, como robôs capazes de realizar cirurgias. Neste trabalho iremos tratar sobre o diodo, um dispositivo eletrônico composto por dois terminais, no qual será tratado mais abaixo.

Este trabalho está organizado da seguinte forma: No capitulo 2 é apresentado o referencial teórico que foi necessário para o desenvolvimento das análises e o capitulo 3 será apresentado as análises analítica, numérica e pratica.     

        

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REFERENCIAL TEÓRICO

        Neste capitulo iremos falar sobre os diodos, dispositivo utilizado para a realização das análises deste trabalho, nele será apresentado o funcionamento e sobre as aplicações do mesmo.

Funcionamento dos Diodos

O diodo é um dispositivo eletrônico composto por dois terminais, diferente do resistor que possui uma relação linear entre a corrente e tensão, o diodo possui uma característica não linear, ele só permite o fluxo de corrente em um único sentido se for operado dentro de um nível de tensão. Cada diodo possui uma extremidade positiva, o ânodo e uma extremidade negativa, o cátodo (SEDRA, 2006).  

O diodo semicondutor é feito de silício ou germânio que tem como função retificar a corrente elétrica ou chavear um circuito (RAZAVI, 2000). O símbolo do diodo possui uma seta para mostrar a direção permitida da corrente, a corrente flui do ânodo para o cátodo, mas não o contrário como pode ser observado na Figura 1.

[pic 1]

Figura 1: Simbologia diodo a) polarizado diretamente b) polarizado reversamente.
Fonte: Boylestad, 2004

A construção do diodo consiste basicamente na formação de uma junção P-N. Quando em operação a região de depleção aumenta ou diminui de acordo com a polarização do dispositivo, ou seja, irá ocorrer a variação da altura da barreira de potencial, obtendo-se um funcionamento semelhante ao de uma chave, e sendo por isso bastante utilizado em circuitos eletrônicos (SEDRA, 2006).

Quando um diodo é polarizado de forma direta, melhor dizendo, quando uma tensão positiva é aplicada ao anodo e uma tensão negativa é aplicada ao outro catodo, a barreira criada pela junção P-N diminui, permitindo a passagem da corrente. De forma contrária, quando o diodo é polarizado reversamente, a barreira aumenta, impedindo a passagem da corrente (RAZAVI, 2000). O valor da corrente cai a níveis praticamente desprezíveis, desde que não se ultrapasse o valor da tensão de ruptura A figura 2 apresenta a explicação de acima.

[pic 2]

Figura 2: Polarização do Diodo

Podemos dizer que a tensão de ruptura é a tensão máxima a partir da qual um diodo polarizado reversamente passa a conduzir corrente (RAZAVI, 2000). Essa situação só é aceitável para casos específicos em que se utilizam diodos zener.

Na Figura 3 é apresentado o gráfico da intensidade da corrente que atravessa o diodo para as diferentes polarizações.

[pic 3]

Figura 3: Curva de intensidade da corrente no diodo

Quando o diodo está polarizado reversamente o valor é praticamente desprezível, enquanto a tensão for inferior à tensão de ruptura (VZ). Não necessita apenas que o diodo esteja polarizado diretamente, é preciso que a tensão seja superior a um determinado valor (V0), para que a corrente assuma valores expressivos.

Aplicações dos Diodos

O diodo pode ser empregado para outras finalidades além da retificação. Existem alguns diodos uso especial utilizados para regulação de tensão que é o zener, sintonia eletrônica em receptores de rádio e TV que é o varicaps, geração de rádio frequência que é o túnel e para produção de luz que são os leds.

Retificadores – Os retificadores são utilizados para a conversão de sinais, de corrente alternada para corrente continua e eles podem ocorrer como retificadores de meia onda e de onda completada, podendo utilizar capacitores ou não (SEDRA, 2006). O retificador de meia-onda é o mais simples, ele faz uso de apenas um diodo. Já o retificador de onda completa funciona como uma ponte retificadora, que é a forma de conseguir dois semiciclos da tensão, nele são utilizados quatro diodos.

Grampeadores – O grampeador é aquele que “grampeia” o sinal em nível DC diferente do sinal de entrada sem afetar a forma de onda (BOYLESTAD, 2004).

Ceifadores – Os ceifadores consistem em prevenir que a saída do circuito exceda a um nível predeterminado de tensão sem distorcer do sinal de entrada. O excedente é ceifado e ele utiliza somente um diodo e um resistor (BOYLESTAD, 2004). 

Tipos de diodos

Zener – O zener é um diodo regulador de tensão, de tensão constante e diodo de ruptura. Tem como característica principal, regular tensão na polarização inversa, mantendo a tensão nos seus terminais constantes (CHIESE, 2003). O zener é fabricado para funcionar na região de ruptura que é onde um diodo não funciona. Na Figura 4 é apresentado a simbologia do zener