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UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CAMPUS PALMAS

CURSO DE ENGENHARIA ELTRICA

Richardson Diego de Melo Pires

ELETROMAGNETISMO I

AULA PRTICA N9

DIODOS

Palmas - TO, 23 de Maro de 2015.

Richardson Diego de Melo Pires

ELETROMAGNETISMO I

AULA PRTICA N9

DIODOS

Trabalho apresentado disciplina Eletromagnetismo I, 4 perodo. Curso de Engenharia Eltrica da Universidade Federal do Tocantins, Centro de Engenharias Civil e Eltrica.

Professor Dr. Srgio Ricardo Gobira Lacerda.

Palmas - TO, 23 de Maro de 2015.

SUMRIOINTRODUO4OBJETIVOS8MATERIAIS E MTODOS8RESULTADOS10CONCLUSO11REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS12

INTRODUO

O elemento no linear fundamental de circuito e tambm o mais simples o diodo. Assim como um resistor, o diodo tem dois terminais, mas diferentemente do resistor, o qual tem uma relao linear (direta) entre a corrente que circula por ele, o diodo tem uma caracterstica i-v no linear. Um diodo semicondutor uma estrutura P-N que, dentro de seus limites de tenso e de corrente, permite a passagem de corrente em um nico sentido.

Figura 1 Estrutura interna de um diodo.

Aplicando-se uma tenso entre as regies P e N, a diferena de potencial aparecer na regio de transio, uma vez que a resistncia desta parte do semicondutor muito maior que a do restante do componente (devido concentrao de portadores). Quando se polariza inversamente um dodo, ou seja, se aplica uma tenso negativa no nodo (regio P) e positiva no ctodo (regio N), mais portadores positivos (lacunas) migram para o lado N, e vice-versa, de modo que a largura da regio de transio aumenta, elevando a barreira de potencial. Por difuso ou efeito trmico, certa quantidade de portadores minoritrios penetra na regio de transio. So, ento, acelerados pelo campo eltrico, indo at a outra regio neutra do dispositivo. Esta corrente inversa independe da tenso inversa aplicada, variando, basicamente, com a temperatura.

Se o campo eltrico na regio de transio for muito intenso, os portadores em trnsito obtero grande velocidade, ao chocarem com tomos da estrutura, produziro novos portadores, os quais, tambm acelerados, produziro um efeito de avalanche. Dado o aumento na corrente, sem reduo significativa da tenso na juno, produz-se um pico de potncia que destri o componente.

Uma polarizao direta leva ao estreitamento da regio de transio e reduo da barreira de potencial. Quando a tenso aplicada superar o valor natural da barreira, cerca de 0,7 V para diodos de Si, os portadores negativos do lado N sero atrados pelo potencial positivo do nodo e vice-versa, levando o componente conduo.

O diodo ideal o que apresenta resistncia infinita quando polarizado de modo inverso e resistncia nula quando diretamente. A figura 2 apresenta as caractersticas ideais v x i do diodo.

Figura 2 Caractersticas estticas ideais.

Mas de fato o dodo real apresenta uma caracterstica do tipo, apresentado na figura 3.

Figura 3 Caractersticas estticas reais.

Regio de polarizao direta. Na regio de polarizao direta VF>0. A corrente do diodo IF ser muito pequena se a tenso do diodo VF for menor que um valor especfico V(TO) (tipicamente 0,7 V). O diodo conduzir plenamente se VF for maior que o valor V(TO), que referido como tenso de limiar ou tenso de corte ou tenso de ligamento. Assim, a tenso limiar aquela na qual o diodo conduz completamente.

Na regio direta, a relao de i-v rigorosamente aproximada por:

Is: Corrente de saturao uma constante para um dado diodo a uma dada temperatura

n: Fator de idealidade tem valor entre 1 e 2 dependendo do material e da estrutura fsica do diodo

VT: tenso trmica, na temperatura ambiente (20 C), o valor de aproximadamente 25mV.

Regio de polarizao reversa. Na regio reversa VF