Eletronica Basica ELT1

MARINHA DO BRASIL CIABA - BELM

ENSINO PROFISSIONAL MARTIMO

ELETRNICA BASICA

(ELT-1)

Verso 0 Belm-PA

2014

Autor: Profo. Fernando Antnio Pinheiro Gomes Verso 0.

SUMRIO

1- SEMICONDUTORES 5

1.1 Semicondutor; 5 1.2 Dopagem tipo n e tipo p; 8 1.3 Funcionamento da juno p-n; 11 1.4 O funcionamento bsico de um diodo Zener; 14 1.5 Os efeitos da temperatura em uma juno p-n semicondutora; 15 1.6 Resistncias internas de uma juno p-n; 15 1.7 O diodo semicondutor, seus terminais e simbologia; 18 1.8 Funcionamento bsico do diodo; 18 1.8.1 Juno polarizada diretamente; e 18 1.8.2 Juno polarizada inversamente. 18 1.9 Curva caracterstica de um diodo; 19 1.10 Diodo retificador aplicado a uma fonte alternada (ca); 21 1.11 Diodo zener, seus terminais e simbologia; 22 1.12 Principais especificaes tcnicas e codificaes tpicas; 23 1.12.1 De um diodo retificador; e 23 1.12.2 De um diodo zener. 23 1.13 Fonte de alimentao; 27 1.13.1 Com retificao de meia onda; 27 1.13.2 Com retificao de onda completa (tap center); e 29 1.13.3 Com retificao de onda completa (em ponte). 31 1.13.4 Com filtragem capacitiva; 35 1.13.5 Com regulao a diodo zener; e 38 1.13.6 Calculo de para o diodo zener

*. 39

1.14 Fonte estabilizada de tenso; e 43 1.14.1 CIs 78XX; e 43 1.14.2 CIs 79XX; 45 1.14.3 CI LM317 e LM350. 45

2- PRTICA DE LABORATRIO EM RESISTORES, CAPACITORES, DIODOS E DIODOS ZENER

49

2.1 Resistores e capacitores 49 2.2 As especificaes tcnicas bsicas de diodos semicondutores; 56 2.3 A curva caracterstica de diodos semicondutores; 56 2.4 Teste de diodos semicondutores; 56 2.5 Identificao dos terminais dos diodos semicondutores; 56 2.6 Circuitos retificadores; e 57 2.6.1 De meia onda; 57 2.6.2 De onda completa com tap center; 59 2.6.3 De onda completa em ponte; 60 2.6.4 De meia onda e filtro capacitivo; e 61 2.6.5 Com regulador zener. 62

3- TRANSISTOR BIPOLAR DE JUNO (TBJ) 44

3.1 Estrutura do TBJ: tipo npn e tipo pnp; 3.2 Os terminais do TBJ e sua simbologia; 3.3 Funo dos terminais do TBJ; 3.4 Reta de carga na configurao EC; 3.5 Ponto de operao sobre a reta de carga; 3.6 Regies de operao do TBJ; 3.7 Polarizao do TBJ; 3.7.1 Polarizao por corrente constante de base; 3.7.2 Polarizao por realimentao do emissor; 3.7.3 Polarizao por realimentao do coletor; 3.7.4 Polarizao por divisor de tenso; e 3.7.5 Transistor como chave. 3.8 Configuraes do TBJ; e 3.8.1 Emissor comum (EC); 3.8.2 Base comum (BC); e 3.8.3 Coletor comum (CC). 3.9 Caractersticas das configuraes;

4- PRTICA DE LABORATRIO EM TBJ 55

4.1 Especificaes tcnicas bsicas de transistores; 4.2 Curva caracterstica de transistores; 4.3 Configuraes de polarizao de transistores; 4.4 Fonte de alimentao regulada em srie e paralela. 5- TRANSISTORES DE EFEITO DE CAMPO (FET)

5.1 A estrutura do FET, distinguindo seus tipos; 5.2 Os terminais do FET e sua simbologia; e 5.3 Funcionamento bsico de um FET, MOSFET. 6- FONTE DE ALIMENTAO ELETRNICA 77

6.1 Diferenas entre fontes ajustveis, regulada, fixa e chaveada; e 6.2 Circuitos de fontes reguladas em srie; e 6.3 Circuitos de fontes reguladas em paralela.

6

CAPTULO 1

1 SEMICONDUTORES Os semicondutores possibilitaram uma revoluo na eletrnica, pois permitiram o desenvolvimento de novos dispositivos, bem mais robustos e eficientes quando comparados com as vlvulas eletrnicas. 1.1 Semicondutor

Semicondutor um termo que normalmente aplicado a uma faixa de

nveis intermediria, ou seja, que est situada entre dois limites: no nem isolante e tampouco condutor. Portanto, um semicondutor um material que possui um nvel de condutividade entre os extremos de um isolante e um condutor. Na Tabela 1.1, os valores tpicos de resistividades para um condutor, semicondutor e isolante so apresentados. Tabela 1.1 Valores de resistividade ( ) tpicos

Condutor Semicondutor Isolante

(cobre) (germnio) (silcio)

(mica)

O germnio (Ge) e o silcio (Si) no so os nicos materiais semicondutores, mas so uns dos dois materiais semicondutores mais estudados no desenvolvimento de dispositivos semicondutores. Devido s propriedades eletrnicas do Si, ele tem sido o semicondutor adotado na grande maioria dos dispositivos eletrnicos recentes. Os semicondutores podem ser intrnsecos, quando a quantidade de impurezas na estrutura cristalina bastante reduzida, da ordem de uma parte por 10 bilhes e, extrnsecos, quando uma determinada quantidade de impurezas introduzida de forma controlada na estrutura cristalina do semicondutor. Este processo de introduo de impurezas na estrutura cristalina do semicondutor conhecido como dopagem. O processo de dopagem tem a propriedade de mudar significativamente as propriedades eletrnicas do material semicondutor. Essas caractersticas tambm podem ser mudadas com a aplicao de calor ou luz, propriedade essa de grande importncia no desenvolvimento de dispositivos eletrnicos sensveis ao calor e a luz. As propriedades eletrnicas apresentadas pelo Ge e Si dependem de sua estrutura cristalina.

7

Fig. 1.1 Estrutura cristalina simples do Ge e do Si.

Na fig. 1.1, pode-se ver que para o Ge e o Si, a estrutura cristalina semelhante a do diamante tridimensional. Esse arranjo peridico, pois se repete continuamente no espao formando assim, o substrato semicondutor. No desenvolvimento de dispositivos eletrnicos, esse tipo de arranjo existe e o mais interessante que sua estrutura peridica no muda com a dopagem. Na Fig. 1.2 a e b, mostra-se a estrutura atmica dos tomos de Ge e Si, respectivamente.

Fig. 1.2 Estrutura atmica (a) do Ge e (b) do Si.

O tomo de Ge possui 32 eltrons orbitando o seu ncleo, enquanto que o tomo de Si possui 14 eltrons. Em ambos os tomos existem 4 eltrons de valncia, conforme pode ser visto na Fig. 1.2. Esses 4 eltrons de valncia so os que possuem ligao mais fraca com o ncleo, e podendo assim, serem mais facilmente arrancados da estrutura atmica. Como possuem 4 eltrons na camada de valncia, so denominados de tomos tetravalentes. Dessa forma, tanto o Ge quanto o Si so tomos tetravalentes.

8

Em uma estrutura pura semicondutora formada por tomos de Ge ou Si, estes 4 eltrons de valncia esto ligados a outros 4 tomos de ligao, conforme apresentado na Fig. 1.1. Uma ligao de tomos, baseada no compartilhamento de eltrons,

chamada ligao covalente. Apesar de essas ligaes covalentes resultarem em uma ligao muito mais forte entre os eltrons de valncia, ainda possvel, para esses eltrons de valncia adquirirem energia cintica suficiente, de fontes tais como calor, luz etc.., para quebrarem essas ligaes para vagar dentro da estrutura cristalina. o fluxo desses eltrons livres que respondem aos campos eltricos aplicados por fontes de tenso que originam as correntes eltricas.

temperatura ambiente existe aproximadamente portadores livres em um centmetro cbico de material de Si intrnseco.

Fig. 1.1 Ligao covalente do tomo de Si.

Na estrutura atmica isolada, os nveis de energia so discretos associados com cada eltron em rbita, como pode ser visto na Fig. 1.2.a.

9

Fig. 1.2 Nveis de energia (a) niveis discretos na estrutura isolada e (b) banda de conduo e de

valncia de um material isolante, semicondutor e condutor.

Entre os nveis discretos de energia existem espaos, nos quais nenhum

eltron est presente na estrutura atmica isolada. Na rede cristalina, como por exemplo dos Ge ou do Si, ocorre uma

interao entre os tomos, resultando no alargamento dos nveis de energia discretos dos estados de energia possveis, deixando assim, de serem discretos, como representado na Fig. 1.2.b.

No zero absoluto, todos os eltrons de valncia de materiais semicondutores encontram-se ligados na camada mais externa do tomo, com nveis de energia associados com a banda de valncia, conforme representado na Fig. 1.2.b. Porm, temperatura ambiente, um grande nmero de eltrons de valncia adquire energia cintica suficiente para superar o gap de energia, que na Fig.

1.2.b est representado por , e entrar na banda de conduo.

1.2 Dopagem tipo n e tipo p

As caractersticas da estrutura de bandas de energia dos materiais semicondutores intrnsecos podem ser alteradas de forma significativa atravs do processo de dopagem. A adio de apenas uma parte em 10 milhes, ou seja, um tomo de impureza para cada 10 milhes de tomos da estrutura cristalina modificam drasticamente as propriedades eltricas do material semicondutor. Um material semicondutor que sofreu o processo de dopagem

chamado de material extrnseco. Existem dois tipos de semicondutor extrnseco de importncia na microeletrnica: material semicondutor tipo n e tipo p. Esses dois tipos de materiais semicondutores so obtidos pela dopagem, de forma controlada, de um determinado nmero de tomos de impureza na estrutura cristalina do Ge ou do Si. Se os tomos de impurezas forem do tipo pentavalente, ou seja, possurem 5 eltrons na camada de valncia, o semicondutor dito ser do tipo n, e o tomo de impureza do tipo doador. Exemplos de tomos pentavalentes so o antimnio, o

10

arsnico e o fsforo. Caso os tomos de impureza sejam do tipo trivalente, ou seja, possurem 3 eltrons na camada de valncia, o semicondutor dito ser do tipo p, e o tomo de impureza dito ser do tipo aceitador. Exemplos de tomos trivalentes so o boro, o glio e o ndio. A Fig. 1.3 mostra o efeito da dopagem com elementos dopantes pentavalentes ou doadores.

Fig. 1.3 Impureza de antimnio que d origem ao material semicondutor tipo n.

A Fig. 1.4 mostra o efeito da dopagem com elementos dopantes trivalentes ou aceitadores.

Fig. 1.4 Impureza de boro que d origem ao material semicondutor tipo p.

Impurezas dispersas com cinco eltrons de valncia so chamadas de tomos doadores.

Impurezas dispersas com trs eltrons de valncia so chamadas de

tomos aceitadores. O diagrama de banda de energia da Fig. 1.5 descreve o efeito na condutividade relativa devido ao processo de dopagem. Na Fig. 1.5 aparece um

11

nvel discreto de energia, chamado nvel doador, dentro da banda proibida. O aparecimento desse nvel discreto reduz o gap de energia do semicondutor dopado, em relao ao gap de energia do material semicondutor sem dopagem. Alm disso, todos os eltrons livres devido impureza devido dopagem situam-se neste nvel de energia, e como o gap de energia menor, esses eltrons possuem menos dificuldade de absorver uma medida suficiente de energia trmica a fim de mover-se para dentro da banda de conduo na temperatura ambiente.

Fig. 1.5 Efeito da dopagem na estrutura da banda de energia. Semicondutor tipo n.

De forma semelhante, ao descrito para o semicondutor tipo n, ocorre o mesmo fenmeno do aparecimento de um nvel discreto de energia dentro da zona proibida, mas agora esse nvel de energia fica prximo da banda de valncia, ao invs da banda de conduo. Neste caso, o nvel de energia discreto recebe o nome de nvel aceitador. Se um eltron de valncia adquire energia cintica suficiente para quebrar a sua ligao covalente e preencher o espao vazio criado por uma lacuna ou buraco, ento um buraco ser criado na ligao covalente que liberou o eltron. A Fig. 1.6 mostra o fluxo de portadores de buracos e de eltrons.

Fig. 1.6 Fluxo dos portadores de carga: eltrons e buracos.

Existe o fluxo real, que o fluxo dos eltrons e o fluxo convencional, que

o fluxo dos buracos ou lacunas. A maioria da literatura existente sobre o assunto adota o sentido do fluxo convencional. Nos semicondutores tipo n, o nmero de buracos no mudou significativamente em relao ao material intrnseco. Assim, o nmero de eltrons excede o nmero de buracos.

12

Nos semicondutores tipo n, o eltron chamado de portador majoritrio, e o buraco, de portador minoritrio.

J para o semicondutor tipo p, o nmero de buracos excede o nmero de eltrons.

Nos semicondutores tipo p, o buraco ou a lacuna o portador majoritrio, e o eltron o portador minoritrio.

Quando o quinto eltron de um tomo doador deixa o tomo de origem,

este tomo adquire uma carga positiva; por consequncia, o sinal positivo na representao de on doador. De forma semelhante, o sinal negativo aparece no on aceitador. A Fig. 1.7 detalha este conceito.

Fig. 1.7 (a) Semicondutor tipo n e (b) semicondutor tipo p.

O material semicondutor dopado, a exemplo do material semicondutor puro, continua eletricamente neutro, pois no houve ganho e nem perda de portadores de carga no cristal pelo processo de dopagem. 1.3 Funcionamento da juno p-n

A juno p-n formada atravs da unio de semicondutores, de um lado, do tipo n e do outro lado, do tipo p. No momento da unio, os eltrons e buracos na regio prximo da unio dos dois semicondutores, se combinam, resultando em uma regio sem portadores de carga na regio prxima a juno.

A regio formada de ons positivos e negativos chamada de regio de depleo, devido a ausncia de portadores nesta regio.

H trs maneiras diferentes de se polarizar a juno p-n: sem polarizao externa, polarizao reversa e polarizao direta. Quando no h nenhuma fonte polarizando a juno p-n, quaisquer portadores minoritrios, que no material tipo n so os buracos, que se encontram dentro da regio de depleo iro passar diretamente para o material tipo p. Quanto mais prximo o portador minoritrio estiver da juno, maior a atrao para a camada de ons negativo e menor a oposio dos ons positivos na regio de depleo do semicondutor tipo n. Fenmeno semelhante ocorre para os

13

portadores minoritrios, que neste caso so os eltrons, no semicondutor tipo p. Os portadores majoritrios no material tipo n devem superar as foras atrativas da camada de ons positivos no material tipo n e o campo de ons negativos do material tipo p, para migrarem para a rea da regio de depleo do material tipo p. Processo semelhante ocorre com os portadores majoritrios no lado do semicondutor tipo p. Esse processo ocorre at que a barreira de potencial da juno adquira um valor igual ou superior energia cintica dos portadores, impedindo assim, a migrao de portadores. A Fig. 1.8 mostra o fluxo dos portadores minoritrios de cada semicondutor.

Fig. 1.8 Juno p-n sem polarizao externa.

Na ausncia de polarizao externa, o fluxo resultante de portadores de carga em qualquer direo na juno p-n nulo.

A Fig. 1.9 mostra o comportamento da juno p-n quando uma fonte de

tenso externa polarizada reversamente. Nesta situao, ocorre um alargamento da regio de depleo aumentando a barreira de potencial da juno de tal forma, que o fluxo de portadores majoritrios se reduz zero.

O aumento da barreira de potencial no afeta o fluxo de carga dos portadores minoritrios, em relao ao fluxo desses portadores quando a juno no est polarizada.

A corrente que flui na juno quando est polarizada reversamente

chamada de corrente de saturao reversa e representada por .

14

Fig. 1.9 Juno p-n com polarizao reversa.

A Fig. 1.10 mostra a juno polarizada diretamente.

Fig. 1.10 Juno p-n com polarizao direta.

Quando a juno p-n est polarizada diretamente ocorre o estreitamento da regio de depleo e em consequncia a reduo da barreira de potencial da juno. Esse estreitamento ocorre devido recombinao forada de eltrons do lado n e buracos do lado p com os ons prximos da fronteira, conforme mostrado na Fig. 1.10. Como resultado desse estreitamento, ocorre um aumento do fluxo de portadores majoritrios, embora o fluxo de portadores de carga minoritrio continua inalterado, pois esse fluxo depende apenas da quantidade dos tomos de dopagem. O fluxo dos portadores majoritrios atravs da juno aumenta com o

aumento da tenso de polarizao, pois quanto maior for mais estreito fica a regio de depleo. A equao (1.1) mostra as caractersticas gerais da juno p-n, para as regies de polarizao reversa e direta:

(1.1)

15

onde:

corrente de saturao reversa com para o Ge e para o Si, em nveis

relativamente baixos de corrente na juno, e para Ge e Si para nveis maiores de corrente na juno.

A equao (1.1) est representada no grfico da Fig. 1.11.

Fig. 1.11 Curva caracterstica de uma juno p-n de silcio.

1.4 O funcionamento bsico de um diodo Zener Na regio de tenso negativa ou reversa, existe um ponto onde a aplicao de uma tenso resulta em uma mudana brusca na curva caracterstica. Nesta situao, a corrente aumenta a uma taxa muito rpida e este potencial de polarizao reverso chamado de potencial Zener, representado por . Este fenmeno aparece em destaque na Fig. 1.12. A regio Zener deve ser evitada para que a resposta de um sistema no seja completamente alterada pela mudana brusca na curva caracterstica na regio de tenso reversa.

16

O potencial mximo de polarizao reverso permitido, para que a juno no entre na regio Zener, chamado de tenso de pico inversa, TPI, ou tenso de pico reversa, TPR.

Fig. 1.12 Regio Zener.

Se uma aplicao exige uma TPI nominal maior do que a permitida para um nico dispositivo, alguns diodos (junes p-n) de mesmas caractersticas podem ser conectados em srie.

1.5 Os efeitos da temperatura em uma juno p-n semicondutora A temperatura afeta a curva caracterstica de corrente-tenso de uma juno p-n de Si. Determinou-se de forma experimental que o valor da corrente de saturao

reversa dobra, aproximadamente, para cada aumento de na temperatura.

A Fig. 1.13 mostra o efeito da temperatura para o Si.

Valores tpicos de para o silcio so muito menores do que os de germnio, para os mesmos nveis de corrente, temperatura e potncia.

1.6 Resistncias internas de uma juno p-n Devido a no linearidade da curva caracterstica corrente-tenso de um diodo, juno p-n, a resistncia da juno altera conforme o ponto de operao excursiona de um ponto para outro. A resistncia DC ou esttica, , da juno no ponto de operao obtida pela razo entre a tenso e a corrente medida no ponto de operao conforme mostra a Fig. 1.14. A equao (1.2) calcula o valor de .

(1.2)

17

Fig. 1.13 Influncia da temperatura na juno p-n de Si.

Fig. 1.14 Determinao de , de uma juno, em um ponto de operao qualquer.

Se um sinal varivel, como por exemplo, um sinal senoidal, for aplicado juno ao invs de um sinal contnuo, o ponto de operao do diodo no mais ficar esttico, passando a oscilar em uma regio da curva caracterstica em torno do ponto de operao dc, conforme indicado na Fig. 1.15.

Fig. 1.15 Determinao de , de uma juno, em torno do ponto Q.

A resistncia dinmica obtida com o auxlio da Fig. 1.15 e da equao (1.3).

18

(1.3)

em que representa uma variao finita do parmetro.

Exemplo 1.1

Para a curva da Fig. 1.16:

1) Determine em ; 2) Determine a resistncia ac em ; e 3) Compare os resultados dos itens anteriores com as resistncias dc em

cada nvel de corrente. Soluo:

Fig. 1.16 Curva caracterstica para o exemplo 1.1.

1) Tomando-se para e

resultando portanto

.

2) Tomando-se para e

resultando portanto

.

3) Para ,

resultando para

, que muito maior que .

Para ,

resultando para

, que tambm muito maior que

.

19

Uma forma alternativa de se calcular a resistncia dinmica calculando a

derivada da equao (1.1), ou seja,

, resultando:

(1.4)

1.7 O diodo semicondutor, seus terminais e simbologia O diodo um dispositivo fabricado a partir da unio de dois materiais semicondutores diferentes, tipo n e p, formando assim uma juno p-n. Devido a propriedade de retificao da juno, ou seja, deixar passar a corrente em apenas um sentido, o diodo empregado principalmente em circuitos de retificao. A Fig. 1.19 mostra o smbolo do diodo retificador e de seus terminais.

Fig. 1.19 Smbolo e terminais de um diodo retificador.

1.8 Funcionamento bsico do diodo O diodo de juno o dispositivo mais simples entre os dispositivos semicondutores, porm tem uma importncia vital em sistemas eletrnicos, devido suas caractersticas de retificao e assim apresentando comportamento de uma chave eletrnica. Essa chave apresenta-se aberta, quando a juno polarizada reversamente e fechada quando polarizada diretamente.

1.8.1 Juno polarizada diretamente Para polarizar o diodo diretamente torna-se necessrio que o

potencial presente no lado do anodo esteja mais alto que o potencial de

catodo, ou seja, que .

1.8.2 Juno polarizada reversamente Para polarizar o diodo reversamente suficiente fazer o potencial

presente no lado do anodo mais baixo que o potencial de catado, ou seja,

que .

20

1.9 Curva caracterstica de um diodo A Fig. 1.11 apresenta a curva caracterstica de um diodo real de Si. Pode-se observar uma pequena diferena da curva caracterstica da juno p-n e de um diodo comercial em alguns volts. Essa pequena diferena devido resistncia interna do corpo do material semicondutor e a resistncia externa dos contatos de um diodo.

H basicamente trs formas de se estudar o diodo: modelo do diodo ideal, modelo com queda de potencia no diodo e o modelo com queda de potencial e resistncia interna no diodo.

- Modelo do diodo Ideal (1 aproximao). O diodo ideal aquele que, quando polarizado diretamente, possui

comportamento de uma chave fechada e sob polarizao reversa ser anlogo a uma chave aberta.

Na Fig. 1.17 vemos a representao grfica da curva caracterstica do diodo ideal. Observe que sob polarizao direta, de forma semelhante a uma chave fechada, a tenso no diodo ser nula para qualquer valor de corrente. Quando a polarizao reversa, o diodo se comporta como se fosse uma chave aberta com corrente direta nula para qualquer valor de tenso.

Fig. 1.17 Curva caracterstica para um diodo retificador ideal.

- Modelo do diodo com queda de tenso (2 aproximao).

O diodo sob polarizao direta, provoca uma queda de potencial tpica para um diodo de Si de . Entretanto, para um diodo real, conforme pode ser visto na Fig. 1.11, provocar queda de potencial que varia de aproximadamente a . Em nossa abordagem, para efeito de padronizao, iremos considerar a queda de . O resultado prtico desse modelo que o diodo real substitudo por uma bateria com com a polaridade mostrada na Fig. 1.18. A Fig. 1.18 apresenta o modelo equivalente para a 2 aproximao para o diodo.

21

Fig. 1.18 Modelo representativo de um diodo retificador (2 aproximao).

A Fig. 1.19 apresenta a representao grfica da curva caracterstica do

diodo para a 2 aproximao.

Fig. 1.19 Curva caracterstica para um diodo retificador (2 aproximao).

- Modelo do diodo com resistncia interna (3 aproximao). Nessa aproximao considera-se um efeito resistivo interno, significando que aumentos de corrente direta estaro associados a pequenas variaes na tenso direta.

A Fig. 1.23 apresenta o modelo equivalente para a 3 aproximao para o diodo.

A Fig. 1.24 apresenta a representao grfica da curva caracterstica do diodo para a 3 aproximao.

Fig. 1.23 Modelo representativo de um diodo retificador (3 aproximao).

22

Fig. 1.24 Curva caracterstica para um diodo retificador (3 aproximao).

Fazendo-se uma rpida anlise do grfico da Fig. 1.24, observa-se que,

quando o diodo est polarizado diretamente, a partir de , o diodo comea a conduzir. A partir desse valor a curva caracterstica corrente-tenso ter uma relao linear, devido a resistncia interna do diodo. Observa-se tambm, que devido a baixa resistncia interna, a inclinao da curva caracterstica na regio de conduo bastante acentuada, implicando que mesmo para grandes

variaes de correntes a tenso ainda se mantm prxima de .

1.10 Diodo retificador aplicado a uma fonte alternada (ca)

Para essa anlise, faz-se necessrio o calculo da reta de carga do circuito, a fim de se determinar o ponto de operao ou ponto quiescente. A determinao do ponto quiescente obtida atravs da intercesso da reta de carga com a curva caracterstica do dispositivo semicondutor fornecida pelo fabricante. Assim, quando um sinal ac aplicado no diodo semicondutor, o efeito desse sinal ac causar uma oscilao em torno do ponto quiescente, sempre em cima da reta de carga. Esse processo ilustrado atravs do Exemplo 1.2.

Exemplo 1.2

Dado o circuito da Fig. , calcule o ponto de operao. Considere o modelo

de diodo ideal. Soluo:

Considerando que onde o resultado da soma de um valor de tenso constante, , com o sinal ac, . Para determinar o ponto de operao quiescente, faz-se

Fig. 1.25 Circuito para o Exemplo 1.2.

23

O primeiro ponto da reta ser o valor de corrente no diodo considerando-o

como uma chave fechada. Neste caso o diodo na Fig. 1.25 substitudo por um

curto circuito resultando uma corrente de

e .

O segundo ponto da reta de carga ser o valor da tenso no diodo considerando-o como chave aberta. Neste caso, toda a tenso fica em cima dos

terminais do diodo, pois no h circulao de corrente no circuito. Assim, e .

A Fig. 1.20 mostra a reta de carga traada em conjunto com a curva caracterstica do diodo.

Fig. 1.20 Intercesso da reta de carga com a curva caracterstica do diodo.

1.11 Diodo zener, seus terminais e simbologia

O diodo Zener um componente fabricado para estabelecer uma diferena de potencial constante em seus terminais, quando polarizado reversamente. Suas caractersticas permitem sua utilizao em vrias aplicaes tais como: referncia de tenso, circuitos reguladores de voltagem etc.

O diodo Zener fabricado comercialmente para uma ampla faixa de tenso

que varia entre . A Fig. 1.27 apresenta o smbolo de um diodo Zener, bem como seus

terminais.

Fig. 1.27 Smbolo de um diodo Zener.

24

1.12 Principais especificaes tcnicas e codificaes tpicas

As especificaes tcnicas sobre dispositivos semicondutores especficos so fornecidos atravs de folhas de dados, datasheet, fornecidas pelo fabricante. Essas especificaes podem ser por uma breve descrio do funcionamento do dispositivo ou por anlise completa dessas caractersticas, utilizando grficos, desenhos, tabelas etc...Entretanto, alguns dados devem sempre constar para que ocorra a utilizao correta do dispositivo.

1.12.1 De um diodo retificador

- , tenso direta, para uma corrente e temperaturas especficas; - , corrente direta mxima, para uma temperatura especfica;

- , corrente de saturao reversa, para uma tenso e temperatura especfica;

- , tenso reversa nominal; - , mxima tenso reversa repetitiva admitida pelo diodo; - , mxima potncia dissipada para uma temperatura

especfica; - Nveis de capacitncia da juno do diodo;

- , tempo de recuperao reverso; e - Faixa de operao de temperatura

1.12.2 De um diodo Zener

- , tenso Zener; - , corrente Zener que corresponde ao ponto mdio de operao;

- , corrente Zener mxima. Mxima corrente Zener que o dispositivo opera em segurana;

- , corrente Zener mnima. Mnima corrente Zener que o dispositivo ainda capaz de manter a tenso Zener; e

- , mxima potncia dissipada para uma temperatura especfica.

Exerccio 1.1

1) Nos circuitos abaixo, quais as lmpadas que esto acesas. Considere diodos ideais.

25

(a) (b) (c)

2) Nos circuitos abaixo, as tenses nos pontos indicados foram medidas em relao ao potencial de referncia. Considerando modelagem do diodo ideal, indique as lmpadas que esto acesas.

(a) (b) (c)

(d) (e) (f)

(g) (h)

3) Determine as tenses nos resistores e .

26

(a) (b)

4) Nos circuitos abaixo as tenses indicadas foram medidas em relao ao ponto de referencia. Em relao ao referencial qual dever ser o valor medido no anodo dos diodos para que os mesmos sejam considerados em conduo. Considere que os diodos foram modelados pela 2aproximao.

(a) (b)

(c) (d)

5) Com relao ao referencial, determine as tenses nos pontos indicados. Considere a segunda aproximao para os diodos.

(a) (b)

27

(c) (d)

(e) (f)

6) Determine se os diodos esto abertos ou em curto circuito, em funo dos valores de tenso lidos. Considere o modelo de 2 aproximao.

(a) (b)

(c) (d)

7) No circuito abaixo, pesquise na folha de dados do diodo e determine qual o

menor valor de para que o diodo no sofra avarias?

28

8) No circuito abaixo, verifique na data sheet do diodo e diga o que ocorrer com o diodo.

9) Pesquise, no data sheet do diodo 1N4001, e determine seu ponto de trabalho no circuito abaixo.

1.13 Fonte de alimentao

As fontes de alimentaes so utilizadas na alimentao de circuitos eletrnicos em geral. Fazem uso, principalmente da propriedade de retificao dos diodos de juno, para fazer a converso de uma alimentao ca em cc. As fontes mais sofisticadas usam circuitos adicionais de regulao, que mantm a tenso ou corrente de sada estvel, de forma independente da carga.

1.13.1 Com retificao de meia onda

Retificao de meia onda, pois remove metade do sinal de entrada, para estabelecer um sinal dc, pulsante. O circuito da Fig. mostra um retificador de meia onda.

29

Fig.1.28 Retificador de meia onda (a) regio de conduo e (b) regio de no conduo.

O valor mdio de tenso na carga, ou seja, o valor lido por um

voltmetro se o mesmo estiver na escala dc, dado por:

(1.5)

onde o valor dc e o valor de pico do sinal senoidal de entrada. A Fig. 1.21 mostra o processo de retificao com o uso de um

transformador.

Fig. 1.21 Retificador de meia onda com transformador de entrada.

Em um retificador de meia onda o diodo ser submetido mesma

corrente mdia na carga. Na prtica, usa-se um diodo com, pelo menos, o dobro da corrente dc na carga, conforme equao (1.6):

30

(1.6)

A tenso de pico reversa repetitiva no diodo igual ao valor de pico do secundrio do transformador. Como no exemplo da escolha de escolhe-se um diodo que suporte, pelo menos, o dobro da tenso de pico do secundrio, ou seja:

(1.7)

No dimensionamento do transformador adota-se a mesma corrente

escolhida para o diodo. A tenso eficaz ou RMS no secundrio do transformador dada pela equao (1.8):

(1.8)

1.13.2 Com retificao de onda completa (tap center) Um retificador dito ser de onda completa quando os dois semi ciclo

do sinal de entrada so aplicados carga, aumentando, assim, o valor mdio de tenso na carga. A Fig. 1.22, mostra o circuito completo de um retificador de onda completa e transformador com derivao central e a Fig. 1.23, explica o principio de funcionamento de tal circuito. A parte (a) da Fig. 1.23 mostra o funcionamento do circuito para o semi ciclo positivo e a parte (b), da mesma figura, o semi ciclo restante.

Fig. 1.22 Retificador de onda completa e transformador com derivao central.

31

Fig. 1.23 Retificao onda completa com tap center ou derivao central (a) Semi ciclo positivo e (b) semi ciclo negativo.

No primeiro semi ciclo, ou seja, de 0 , ocorre o semi ciclo positivo e somente o diodo fica polarizado diretamente, pois o nico dos diodos que ir ter o seu anodo mais positivo que o seu catodo. Dessa

forma, funcionar como uma chave fechada aplicando o semi ciclo positivo do sinal de entrada carga e que est polarizado reversamente, funciona como se fosse uma chave aberta. No outro semi ciclo que vai de

, apenas o diodo que fica polarizado diretamente aplicando, assim, o semi ciclo negativo do sinal de entrada carga.

O valor mdio de tenso na carga, neste caso, vale o dobro, pois ambos os semi ciclos do sinal de entrada aplicado carga. O valor dc, dado por:

(1.9)

onde o valor dc e o valor de pico do sinal senoidal de entrada. Em retificadores com transformadores com derivao central, a

corrente direta de cada diodo, , ser a metade da corrente mdia na carga, pois cada diodo conduzir alternadamente, ciclo a ciclo. Como regra prtica, adota-se para a corrente direta para cada diodo, o dobro da corrente necessria, ou seja:

(1.10)

32

j para tenso reversa que dever ser suportada pelos diodos, vemos

que, cada diodo dever suportar . Na prtica, deve-se escolher um diodo cujo parmetro seja, pelo menos, o dobro do valor calculado, conforme equao (1.11).

(1.11)

A corrente do transformador poder ser escolhida com o mesmo

valor da corrente do diodo. Com relao tenso no secundrio, deduz-se do valor eficaz na carga dado pela equao (1.12).

(1.12)

1.13.3 Com retificao de onda completa (em ponte)

Na retificao em ponte no se transformador com derivao central. A Fig. 1.24, mostra o circuito completo de um retificador de onda

completa em ponte e a Fig. 1.25, explica o principio de funcionamento de tal circuito. A parte (a) da Fig. 1.25 mostra o funcionamento do circuito para o semi ciclo positivo e a parte (b), da mesma figura, o semi ciclo restante.

Fig. 1.24 Retificador de onda completa em ponte.

Durante o semi ciclo positivo da tenso no secundrio do

transformador os diodos e esto conduzindo, funcionando como uma chave fechada, enquanto que os diodos e esto no corte, e cada um deles, representa um circuito aberto. No outro semi ciclo, ocorre

exatamente o oposto com os diodos, ou seja, e esto no corte, enquanto e esto na conduo.

33

Fig. 1.25 Retificao onda completa em ponte (a) Semi ciclo positivo e (b) semi ciclo negativo.

O dimensionamento dos diodos e transformador idntico ao procedimento adotado para o circuito retificador de onda completa com transformador com derivao central.

Exerccio 1.2

1) Nos circuitos retificadores abaixo, represente a forma de onda na carga especificando o perodo, valor da tenso de pico e valor da tenso mdia e tenso RMS. Considere os diodos ideais.

(a) (b)

34

(c) (d)

(e) (f)

2) O circuito abaixo sugere um controle de rotao para um pequeno motor de corrente contnua. Explique seu funcionamento representando a forma de

onda no motor para cada situao da chave .

3) Determine a corrente para cada uma das configuraes dos circuitos abaixo. Considere o diodo como sendo ideal.

35

(a) (b)

(c) (d)

(e) (f)

4) Determine e a nominal exigida para cada diodo na configurao abaixo.

(a)

36

(b)

(c)

1.13.4 Com filtragem capacitiva

A tenso de sada dos circuitos retificadores contnua, porm, pulsante. Isso significa que apesar de contnua a tenso apresenta ondulaes. Com a finalidade de se reduzir essas ondulaes aplica-se um capacitor na sada do retificador. Esse capacitor funciona como um filtro passa baixa. No circuito da Fig. 1.26 tem-se o circuito retificador de meia onda com filtro capacitivo.

Fig. 1.26 Retificador de meia onda e filtro capacitivo.

37

O diodo funciona como uma chave eletrnica, abrindo e fechando, na mesma velocidade da frequncia do sinal presente no secundrio do transformador. A Fig. 1.27 explica o principio de funcionamento de tal circuito.

Inicialmente, com o capacitor descarregado, no intervalo de 0 , o diodo conduz e o capacitor se carrega com o valor da tenso de pico. No

intervalo entre e , a tenso no secundrio polarizar o diodo reversamente, portanto o diodo se comportar como uma chave aberta, o capacitor comear a se descarregar sobre a resistncia de carga. Isso ocorre, pois a descarga que o capacitor sofre bem mais lenta que a variao do sinal de entrada. Essa situao de descarga continua at o

ponto , onde o diodo volta a ficar polarizado diretamente e o ciclo todo recomea.

Fig. 1.27 Curva de carga e descarga do filtro capacitivo em retificador de meia onda.

A tenso na carga ser de, aproximadamente, o valor da tenso de

pico da tenso presente no secundrio do transformador. Assim, o efeito do capacitor de filtro retirar praticamente toda a ondulao da tenso de sada.

A pequena ondulao ainda presente na tenso de sada chamada de tenso de ripple, cujo valor funo do valor de pico da tenso de entrada, do valor do capacitor de filtro, da resistncia de carga e da frequncia da tenso de entrada. O valor da ondulao pico-a-pico presente no sinal de sada dado por:

(1.13)

e o valor dc na carga :

(1.14)

Para o retificador de onda completa, independentemente de ser em

ponte ou com derivao central, a anlise a mesma, bem como o uso das

equaes. A nica diferena que a frequncia o dobro da frequncia

38

do sinal de entrada. Esse fato faz com que para um mesmo valor do capacitor, se obtm um menor ripple e um maior valor dc.

Exerccio 1.3

1) Nos circuitos abaixo, determine as tenses de sada com as respectivas polaridades. Considere os diodos ideais.

(a)

(b)

(c) (d)

(e) (f)

2) No circuito abaixo, determine o valor mdio da tenso de sada.

39

3) Se no circuito do problema anterior a capacitncia alterou para , o que

acontecer com o ripple? E com o valor mdio de tenso carga? Justifique sua resposta.

4) O circuito abaixo parte de um esquemtico de sada de uma fonte de

microcomputadores. Sabendo-se que o valor eficaz em cada enrolamento

de , determine a polaridade e o valor das tenses de sada.

1.13.5 Com regulao a diodo zener

O diodo zener um componente que fabricado para ser operado reversamente polarizado, em sua regio zener. Nessa regio, o diodo zener apresenta a propriedade de manter uma diferena de potencial constante em seus terminais. Devido a essa propriedade, esse dispositivo utilizado em vrias aplicaes, tais como: referncia de tenso, circuitos reguladores de voltagem etc.

O diodo zener fabricado com valores de tenso que varia desde

a . A Fig. 1.28 mostra um circuito tpico utilizando diodo zener.

40

Fig. 1.28 Circuito tpico com diodo zener.

Nesse circuito, o potencial no ponto x ser definido pelo valor da

tenso Zener, que depender do diodo zener escolhido comercialmente.

Nesse exemplo que estabilizada devido ao do diodo zener.

1.13.6 Calculo de para o diodo zener*

Um diodo zener est em sua regio de funcionamento quando o

mesmo est regulando a tenso em seus terminais. A condio para que isso ocorra que o diodo seja submetido a uma corrente igual ou maior a

corrente . A corrente a mnima corrente em que o diodo opera na regio Zener e encontrada na folha de dados fornecida pelo fabricante. Dessa forma, ao se projetar circuitos reguladores de tenso com diodo

Zener, deve-se calcular o resistor , no circuito da Fig. 1.36, que mantenha a corrente de operao entre e , pois correntes menores que faro com que o diodo Zener fique fora da regio de operao Zener e

correntes maiores que faro com que o mesmo sofra avarias. Carga constante

Para o exemplo do circuito da Fig. 1.37, , e . Calcular o valor de se , carga constante.

Como a carga constante

O valor mximo de , , calculado a no permitir que a corrente no diodo Zener seja menor que , mesmo para mnimo. Ento:

j o valor mnimo de , , calculado a no permitir que a corrente no diodo Zener ultrapasse , quando for mximo. Assim:

41

Fig. 1.37 Circuito tpico com diodo zener e carga constante.

Conforme os clculos acima, pode assumir qualquer valor entre e . Como regra prtica, escolhe-se um valor comercial que esteja dentro da faixa de variao calculada para

A potncia do resistor comercial calculada considerando as condies de mxima dissipao que ocorrer quando a tenso de entrada for mxima. Essa potncia dada pela equao (1.15):

(1.13)

Fazendo uso da equao (1.15), obtm-se a potncia mxima

dissipada por :

Resultando em uma escolha de potencia de , para . Carga varivel

Agora, para o exemplo do circuito da Fig. 1.37, , , e , ou seja, agora a tenso de entrada mantida constante, mas a carga que varia. Calcular o valor de .

Neste caso, quando implica dizer que , ou seja, um

circuito aberto. Agora, quando , o valor de :

. A corrente em constante e como conclui-se que

quando a corrente no diodo Zener for mnima, a corrente na carga ser

mxima e vice-versa. Ento calculado da seguinte forma:

42

e

Escolhe-se para um valor comercial compreendido dentro da faixa de variao possvel. O calculo da potncia feita usando-se a equao (1.15).

Carga varivel e tenso de entrada variada

Nesta situao e ainda conforme a Fig. 1.37, , , e .

O valor mximo de , , continua sendo calculado a no permitir que a corrente no diodo Zener seja menor que , mesmo para mnimo. Ento:

j o valor mnimo de , , calculado a no permitir que a corrente no diodo Zener ultrapasse , quando for mximo. Assim:

Como nos exemplos anteriores, escolhe-se um valor comercial

compreendido dentro da faixa calculada. A potncia de calculada pela equao (1.15).

Exerccio 1.4

1) Nos circuitos abaixo, determine as tenses nos pontos indicados, em relao ao referencial.

43

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

2) Com relao questo anterior responda:

a) Em a na questo anterior, qual seria a tenso medida no ponto A na condio do diodo Zener em curto?

b) Em a na questo anterior, qual a tenso medida no ponto A se estiver aberto?

c) Na letra b, medindo-se a tenso no ponto B encontramos , que componente avariado justificaria esse valor de tenso?

d) Na letra b qual seria a tenso medida no ponto B com o diodo em curto?

44

e) Na letra e qual a tenso medida no ponto A com o diodo Zener em curto?

3) O circuito da Fig. 1.38, mostra um regulador de tenso para alimentar uma

carga fixa de utilizando um diodo Zener com as seguintes caractersticas: . A tenso de entrada varia entre e . Determine o resistor de polarizao para que o Zener trabalhe corretamente.

Fig. 1.38 Circuito para o exemplo 3.

4) Se no circuito da Fig. 1.38 a carga for varivel e solicitar correntes entre

e , determine se as caractersticas do diodo Zener empregado : . Considere .

5) No circuito da Fig. 1.38 suponha que o resistor de polarizao tenha

apresentado defeito e alterado seu valor de para , o que ocorre com a tenso no ponto x quando a tenso de entrada varia de a ?

1.14 Fonte estabilizada de tenso

Existem diversos circuitos integrados dedicados a estabilizar as tenses de sada de uma fonte de alimentao. Os mais populares so os da srie 78XX, 79XX, LM 317 e LM 350.

1.14.1 CIs 78XX

A srie de reguladores de tenso de trs terminais LM 78XX est

disponvel em vrios valores de tenso de sada. Devido ampla gama de tenses reguladas de sada, esses dispositivos so ideais para serem empregados em sistemas lgicos, instrumentao, HiFi e em outros equipamentos de estado slido. Apesar de terem sido projetados como reguladores fixos de tenso, pode-se obter tenses e correntes variveis com o emprego de alguns poucos componentes externos.

A srie LM78XX est disponvel em encapsulamentos de alumnio e plstico. A Fig. 1.39 mostra esses encapsulamentos.

45

(a)

(b)

Fig. 1.39 Encapsulamentos LM 78XX a) alumnio e b) pltico.

A Fig. 1.40 mostra uma fonte usando um circuito regulador da srie

LM 78XX. Valores tpicos dos componentes so: os diodos podem ser da

srie , e . As tenses dos capacitores dever ter pelo menos o dobro da tenso de operao.

Fig. 1.40 Fonte regulada com LM 78XX.

Na Fig. 1.41 mostra variaes do emprego do regulador LM 78XX,

para obter-se tenses de regulao diferente da do regulador e tambm, tenso varivel.

(a)

(b)

(c)

Fig. 1.41 Outros empregos do LM 78XX.

46

1.14.2 CIs 79XX

Da mesma forma, se empregarmos os reguladores da srie LM

79XX, obtemos tenses reguladas negativas. A Fig. 1.42 mostra o encapsulamento do LM 79XX.

Fig. 1.42 Encapsulamento do regulador negativo LM 79XX.

A Fig. 1.43 exemplificando o uso desses reguladores.

Fig. 1.43 Regulador negativo empregando o LM 79XX.

1.14.3 CI LM317 e LM350

Os reguladores com tenses positivas reguladas e ajustveis de

sada de trs terminais so capazes de fornecer correntes de at com tenso de sada que vai desde at . Eles so extremamente fceis de usar e requerem apenas dois resistores externos para ajustar a tenso de sada. Adicionalmente ao seu alto desempenho quando comparado aos reguladores de tenso fixos, a srie LM 317 possui limitao de corrente e proteo para excesso de temperatura.

Essa srie possui tanto invlucros de plstico como metlico, conforme pode ser visto na Fig. 1.44.

47

(a)

(b)

Fig. 1.44 Encapsulamento LM 317 a) de plstico e b) metlico.

Normalmente no h a necessidade do uso de capacitores a menos

que o dispositivo esteja situado distante do capacitor de filtro. Neste caso, o emprego de um capacitor de by-pass necessrio. Opcionalmente pode-se adicionar um capacitor de sada para melhorar a resposta a transientes.

Para se projetar uma fonte de alimentao varivel com esses reguladores basta fazer uso de um divisor resistivo varivel entre o terminal de sada e o terminal de ajuste. A tenso mnima de sada a do diodo

Zener de referncia interna que de . Tenses maiores so obtidas, de acordo com informaes da folha de dados do fabricante, com o uso da equao (1.16):

(

) (1.14)

a Fig. 1.45 mostra um circuito tpico com o uso do LM 317 em uma fonte

com tenses de sada que vo desde at .

Fig. 1.45 Fonte de tenso com LM 317.

O secundrio do transformador deve ter uma tenso pelo menos maior que a tenso mxima da sada. O capacitor necessrio apenas

48

se o LM 317 estiver muito distante do capacitor de filtro e melhora transiente na sada.

O uso do LM 350 similar ao do LM 317, apenas o primeiro dispositivo possui uma maior capacidade de fornecimento de corrente

chegando at e tenso mxima de sada de . A Fig 1.46 mostra o encapsulamento do LM 350.

Fig. 1.46 Encapsulamento do LM 350.

A Fig. 1.47 mostra o emprego do LM 350 em uma fonte de corrente

constante.

Fig. 1.47 Fonte de corrente constante com o LM 350.

Fig. 1.48 Fonte de tenso para alta corrente com o LM 78XX.

49

Fig. 1.49 Fonte de tenso com transistor como regulador srie.

50

CAPTULO 2 2 PRTICA DE LABORATORIO EM RESISTORES,

CAPACITORES, DIODOS E DIODOS ZENER 2.1 Resistores e capacitores

O resistor um componente eletrnico utilizado principalmente na limitao

de corrente e diviso de tenso em um circuito eltrico. Os principais smbolos utilizados esto representados na Fig. 2.1.

(a) (b)

Fig. 2.1 Representao esquemtica de resistores. (a) resistores fixos e (b) variveis.

Dois parmetros so necessrios para caracterizar um resistor: seu valor hmico e potncia dissipada. Comercialmente, de acordo com a utilizao, os resistores esto disponveis em vrios tipos, tais como: de carvo, filme metlico, de fio, SMD e variveis.

Resistores de filme de carbono Formados por um corpo cilndrico de cermica onde depositada uma

camada de filme de carbono. So os de uso mais comum na eletrnica. Comercialmente esto disponveis em potncias que variam de 250 mW a 2W.

O valor do resistor de carvo dado por um cdigo de cores impresso no componente e a potncia ter relao direta com o tamanho fsico do componente.

A tabela 2.1 mostra o cdigo de cores, em que cada cor, representa um nmero e a Fig. 2.1, um exemplo de tais componentes.

Fig. 2.2 Cdigo de cores resistor de carvo.

51

Tabela 2.1 Cdigo de cores para resistores de carvo Cor valor Potncia de 10 Tolerncia

Preto 0 1 - Marrom 1 10 1%

Vermelho 2 100 - Laranja 3 1.000 - Amarelo 4 10.000 - Verde 5 100.000 - Azul 6 1.000.000 -

Violeta 7 10.000.000 - Cinza 8 100.000.000 -

Branco 9 1.000.000.000 - Ouro - 0,1 5% Prata - 0,01 10%

Sem cor - - 20%

Resistores de filme metlico Esses tipos de resistores so formados por uma pelcula de nquel. Eles

possuem o mesmo aspecto do resistor de carvo. Esses resistores de filme metlico se caracterizam por possuir alto grau de preciso sendo utilizados em aplicaes onde necessrio valores de resistncias precisas.

Esse tipo de resistor est disponvel comercialmente para valores de potncia que variam entre 1/16W a 1W.

Resistores de fio So formados por um corpo cilndrico de cermica ou porcelana sobre o

qual enrolado, geralmente, um fio de nquel-cromo. Esses resistores so empregados em circuitos onde necessrio grande dissipao de potencia. Os resistores de fio esto disponveis comercialmente para potncias de 2W 200W.

O valor da resistncia est impresso numericamente no corpo do resistor.

Resistores SMD So formados por uma liga de cromo-silcio. Possui dimenses fsicas

bastante reduzidas. Comercialmente, esto disponveis para potncias menores que 1/16W. O valor da resistncia est impresso numericamente no corpo do resistor atravs de um cdigo de 3 ou 4 dgitos na sua configurao mais comum.

Fig. 2.3 Exemplo de resistor SMD.

Nesse cdigo, os dois primeiros nmeros representam os dois primeiros

dgitos da resistncia, no caso 33. O terceiro dgito significa o fator de

52

multiplicao ou nmero de zeros que deve ser acrescentado. O valor do resistor

ento de ou . Pode-se usar as letras R, K ou M no lugar da vrgula decimal. Exemplo:

podemos indicar o valor de uma resistncia como 10R para ou 4R7 para ou ainda 4K7 para .

Para resistores na faixa de 10 a 99 podemos ter o uso de apenas dois dgitos para evitar confuses. Exemplo: 33 ou 56 para indicar ou .

Resistores variveis Tambm so conhecidos como potencimetros. So resistores que podem

ser ajustados em certa faixa de valores. Esse ajuste feito atravs de um cursor

que movimentado. Comercialmente esto disponveis para valores desde .

O valor da resistncia est impresso numericamente no corpo do resistor.

53

Atividade Prtica 1 Preencha a tabela abaixo com os valores comerciais dos resistores de

carvo.

Resistor Anel Cor Valor componente

1. Valor nominal:

R1 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

4. Valor medido:


1. Valor nominal:

R2 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

4. Valor medido:


1. Valor nominal:

R3 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

4. Valor medido:


1. Valor nominal:

R4 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

4. Valor medido:


1. Valor nominal:

R5 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

4. Valor medido:


1. Valor nominal:

R6 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

4. Valor medido:

54

Os capacitores tambm existem dos mais variados tipos: eletroltico, cermico, polister, mica, de ar e etc... Sua leitura similar aos cdigos de

resistores. O nico cuidado que o resultado da capacitncia dado em ou em , conforme o caso: se o primeiro algarismo for zero, a leitura feita em e se diferente de zero a leitura feita em .

Exemplos:

Para o capacitor A, o valor medido obtido da seguinte forma: Valor numrico do 1 algarismo = 3; Valor numrico do 2 algarismo = 3; Valor numrico do 3 algarismo = 2; e

Valor do capacitor = 3.300 ou 3,3 .

Se o cdigo for de 3 dgitos, ento o terceiro digito diz quantos zeros devem ser colocados aps os dois primeiros dgitos de acordo com a tabela 2.2.

Tabela 2.2 Cdigo fator de multiplicao

Terceiro dgito Multiplicador

0 1 1 10 2 100 3 1.000 4 10.000 5 100.000 6 - 7 - 8 0,01 9 0,001

Em capacitores eletrolticos o valor est impresso, por exemplo: .

55

Atividade Prtica 2 Preencha a tabela abaixo com os valores de capacitores comerciais

apresentados no kit dessa atividade prtica.

Capacitor Anel Cor Valor componente

1. Valor nominal:

C1 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

C2 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

C3 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

C4 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

C5 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

C6 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:

56

Atividade Prtica 3 Preencha a tabela abaixo com os valores de resistores e capacitores

comerciais apresentados no kit dessa atividade prtica.

Capacitor Dgito Valor Valor componente

1. Valor nominal:

C1 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

C2 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

C3 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:

Resistor Dgito Valor Valor componente

1. Valor nominal:

R1 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

R2 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:


1. Valor nominal:

R3 2. Valor mximo:

3. Valor mnimo:

- Valor medido:

57

2.2 As especificaes tcnicas bsicas de diodos semicondutores

So as seguintes:

- , tenso direta, para uma corrente e temperaturas especficas; - , corrente direta mxima, para uma temperatura especfica; - , corrente de saturao reversa, para uma tenso e temperatura

especfica;

- , tenso reversa nominal; - , mxima tenso reversa repetitiva admitida pelo diodo; - , mxima potncia dissipada para uma temperatura especfica; - Nveis de capacitncia da juno do diodo;

- , tempo de recuperao reverso; e - Faixa de operao de temperatura

2.3 A curva caracterstica de diodos semicondutores Similar ao da Fig. 1.11.

2.4 Teste de diodos semicondutores Selecione alguns diodos, como por exemplo, os da srie 1N. Com o auxlio

de um multmetro, na funo diodo, encoste a ponta de prova positiva no anodo e a negativa no catodo do diodo sob teste. Caso o visor do multmetro no apresente nenhuma leitura, a juno do diodo est aberta. Caso apresente uma

leitura em torno de , significa que o diodo est em perfeito estado de funcionamento.

2.5 Identificao dos terminais dos diodos semi condutores

Na Fig. 2.4 apresenta um diodo real.

Fig. 2.4 Exemplo de um diodo retificador.

O terminal de catodo fica do lado do anel, em tom mais claro, que

representa a barra na ponta da seta, no smbolo do diodo. Partindo do principio que o dispositivo est em condies de uso e com o

auxlio de um multmetro digital, fazemos o seguinte procedimento: selecionamos a funo diodo atravs do seletor do multmetro e caso o visor do multmetro

apresente um valor prximo de , ento o terminal de anodo o que se encontra do lado da ponta de prova que est no borne positivo do multmetro.

58

Caso aparea OL no visor do multmetro, ento o terminal de anodo o que se encontra do lado da ponta de prova que est no borne negativo do multmetro.

2.6 Circuitos retificadores

2.6.1 De meia onda

Monte o circuito da Fig. 2.5 e desenhe as formas de onda nos

seguintes pontos: no primrio e secundrio do transformador, no diodo e na carga

Fig. 2.5 Circuito retificador de meia onda.

Em seguida inverta o diodo da Fig. 2.5 e desenhe a forma de onda para os mesmos pontos. Houve alguma mudana? Comente.

59

Atividade Prtica 4 Retificador de meia onda. Siga o roteiro do item 2.6.1.

60

2.6.2 De onda completa e derivao central (tap center)


seguintes pontos: no primrio e secundrio do transformador, diodos e e na carga

Em seguida inverta os diodos e da Fig. 2.6 e desenhe a forma de onda para os mesmos pontos. Houve alguma mudana? Comente.

Fig. 2.6 Circuito retificador de onda completa com derivao central.

Atividade Prtica 5 Retificador de onda completa com derivao central. Siga o roteiro do item 2.6.2.

61

2.6.3 De onda completa em ponte


seguintes pontos: no primrio e secundrio do transformador, diodos , , , e na carga

Em seguida inverta os diodos , , e da Fig. 2.7 e desenhe a forma de onda para os mesmos pontos. Houve alguma mudana? Comente.

Fig. 2.7 Circuito retificador de onda completa em ponte.

Atividade Prtica 6 Retificador de onda completa em ponte. Siga o roteiro do item 2.6.3.

62

2.6.4 De meia onda e filtro capacitivo


seguintes pontos: no primrio e secundrio do transformador, diodo , capacitor e na carga .

Em seguida inverta os componentes e da Fig. 2.8 e desenhe a forma de onda para os mesmos pontos. Houve alguma mudana? Comente.

Fig.1 Retificador de meia onda e filtro capacitivo.

Atividade Prtica 7 Retificador de meia onda e filtro capacitivo. Siga o roteiro do item 2.6.4.

63

2.6.5 De meia onda, filtro capacitivo e regulador zener


seguintes pontos: no primrio e secundrio do transformador, diodo , capacitor e na carga .

Fig.2 Retificador de meia onda, filtro capacitivo e diodo zener.

Atividade Prtica 8 Retificador de meia onda, filtro capacitivo e diodo zener. Siga o roteiro do item 2.6.5.

64

CAPTULO 3

3 TRANSISTOR BIPOLAR DE JUNO (TBJ)

Os transistores bipolares so componentes destinados amplificao de sinais eltricos, sendo fundamentais na grande maioria dos equipamentos eletrnicos da atualidade. 3.1 Estrutura do TBJ: tipo npn e tipo pnp

O transistor um dispositivo semicondutor de trs terminais, no qual existe uma camada do tipo n entre duas camadas do tipo p ou uma camada do tipo p entre duas camadas do tipo n. O primeiro chamado de transistor pnp e o segundo de transistor npn. A Fig. 3.1 mostra os dois tipos de transistores.

(a) (b)

Fig. 3.1 Tipos de transistores: (a) npn e (b) pnp.

Para o transistor se comportar como elemento amplificador, deve-se

polarizar a juno B-E diretamente, enquanto que a juno B-C deve ser polarizada reversamente, como mostrado na Fig. 3.1 e 3.2.

Fig. 3.2 Operao do transistor.

A regio de depleo da juno B-E foi reduzida devido ao da

polarizao direta aplicada nesta juno, resultando, assim, em um fluxo intenso

65

de portadores majoritrios, neste caso buracos, do material tipo p para o material do tipo n. Esses portadores ao adentrarem o material tipo n da base, passam a serem, agora, portadores minoritrios. A Fig 3.2 ilustra esse processo.

Dois fenmenos ocorrem quando os buracos provenientes da regio de emissor passam para a regio da base: 1) ocorre uma pequena recombinao entre os buracos, que agora so portadores minoritrios e os eltrons, que so portadores majoritrios; e 2) os buracos restantes provenientes do emissor mais os buracos originados no prprio material tipo n, , so acelerados atravs da juno B-C, que est polarizada reversamente. Esses fenmenos esto ilustrados na Fig 3.3 que demonstra o fluxo dos portadores de carga envolvidos em um transistor pnp.

Fig. 3.3 Fluxo de carga de portadores em um transistor pnp.

Para o transistor npn, fato semelhante ocorre, s que ao contrrio. Onde

era fluxo de buracos, passa a ser fluxo de eltrons e vice-versa. A Fig. 3.4, mostra o processo. Nas fig. 3.3 e 3.4, o sentido do fluxo de portadores o real.

Fig. 3.4 Fluxo de carga de portadores em um transistor npn.

Das Fig. 3.3 e 3.4, vemos que

. (3.1)

66

A corrente de coletor composta de duas parcelas, conforme a equao (3.2)

. (3.2)

em que a corrente de fuga, quando o coletor est aberto. varia bastante com a temperatura e portanto, deve-se tomar cuidado com esse parmetro, quando a faixa de temperatura envolvida for bastante ampla. Porm, melhorias aplicadas na construo dos transistores modernos diminuram significativamente

os valores de , podendo at mesmo, dependendo da aplicao, despreza-lo. 3.2 Os terminais do TBJ e sua simbologia Os transistores bipolares so elementos de circuito que possuem trs terminais a sabe: terminal de emissor (E), terminal de base (B) e terminal de coletor (C). Fig. 3.5 mostra os smbolos e os respectivos terminais referentes a um transistor bipolar.

(a) (b)

Fig. 3.5 Simbologia e os respectivos terminais de transistores bipolares: (a) npn e (b) pnp.

A forma de identificar o tipo de transistor, se npn ou pnp, atravs de seu terminal de emissor, olhando o sentido da seta. Caso a seta aponte para o terminal de emissor, o transistor npn, caso contrrio, pnp. Essa seta tambm define o sentido da corrente convencional de emissor atravs do dispositivo. 3.3 Funo dos terminais do TBJ A Fig. 3.5 representa o smbolo dos dois tipos de transistores bipolares. Transistor npn ou pnp. Cada terminal do transistor tem uma funo bem especfica. Da regio do emissor so emitidos os portadores de carga que sero injetados na regio de base para depois serem coletados na regio de coletor. Assim, o terminal de emissor tem por funo fazer a emisso dos portadores de carga que sero injetados na regio de base. O terminal de base tem por funo fazer o controle dos portadores injetados a partir da regio de emissor que sero coletados na regio do coletor. Por ltimo, o terminal de coletor tem a funo de coletar os portadores de carga que foram emitidos na regio de emissor.

67

O emissor a regio que possui o maior nvel de dopagem do transistor. tambm no emissor que definido o sentido do fluxo de corrente que flui pelo transistor. por esta razo, que no smbolo do transistor, que a seta posta no terminal de emissor. A regio da base a mais estreita e com nvel mdio de dopagem. Essa caracterstica necessria, para que ocorra o menor nmero possvel de recombinaes entre os portadores de carga. J o coletor o que possui a maior rea e a menos dopada do transistor. Essa grande rea necessria, pois onde ocorre a maior dissipao de energia por efeito joule. Os terminais do transistor esto relacionados atravs de equaes. A equao (3.1) relaciona os terminais de emissor, base e coletor ao mesmo tempo. A equao (3.3)

(3.3)

relaciona os terminais de coletor e base, atravs do parmetro , definido como sendo o ganho de corrente entre os dois terminais e, pela equao (3.4)

(3.4)

que por sua vez, relaciona os terminais coletor e emissor, atravs do parmetro , definido como sendo o ganho de corrente entre os terminais envolvidos na referida

equao. enquanto que . Substituindo a equao (3.3) na equao (3.1), obtemos

(3.5)

Resolvendo a equao (3.3) para e substituindo na equao (3.1), obtemos

(3.6)

3.4 Reta de carga na configurao emissor comum - EC A reta de carga traada com base em dois pontos de operao do transistor. Esses pontos so escolhidos para ( , e quando ( .

A Fig. 3.6 mostra o circuito e sua reta de carga respectiva.

Aplicando a lei das malhas no circuito de sada em da Fig. 3.6, temos que

. (3.7)

Fazendo na equao (3.7), obtemos

68

(3.8)

Agora, obtm-se fazendo-se , na equao (3.7).

. (3.9) Esses valores esto representados na Fig. 3.6 (b).

(a) (b)

Fig. 3.6 (a) circuito e (b) reta de carga.

Observe tambm, que aumenta conforme diminui e vice-versa. Exerccio 3.1

1) Determine a reta de carga para o circuito da Fig. 3.7. Considere e .

Fig. 3.7 Circuito para obteno da reta de carga.

69

2) No circuito da Fig. 3.8, o que acontece com o brilho do LED quando o ponto

Q se desloca para baixo? Justifique sua resposta.

(a) (b) Fig. 3.8 (a) circuito e (b) reta de carga.

3) No circuito da Fig. 3.9, determine o ponto Q de operao do transistor, caso

.

Fig. 3.9 Circuito para obteno da reta de carga.

3.5 Ponto de operao sobre a reta de carga Os circuitos de polarizao, nos casos de amplificadores, devem ser projetados de forma a que o ponto de operao do transistor, se posicione em

torno da metade do valor da fonte de alimentao, ou seja, . Esses circuitos de polarizao devem ser capazes de manter o ponto de operao, tambm conhecido como ponto de operao quiescente, o mais estvel possvel, mesmo quando algum parmetro do transistor varie. Um desses parmetros do transistor que bastante sensvel com a variao de temperatura o ganho de

corrente tambm chamado de . A Fig. 3.10, mostra esse fenmeno.

70

Fig. 3.10 Variao de com a temperatura.

3.6 Regies de operao do TBJ A Fig. 3.11 mostra as caractersticas de sada para um transistor onde pode ser visto as regies de operao do componente a saber: regio de saturao, regio de corte e a regio ativa. Tambm est definido o valor mximo da corrente de coletor - -, a tenso mxima entre coletor e emissor - - e a potncia

mxima dissipada - .

- Fig. 3.11 Regio de operao de um transistor.

Na Fig. 3.11 esto representados os pontos A, B, C e D, sendo que os trs

ltimos pontos esto localizados na regio ativa do transistor.

71

Para o ponto A da Fig. 3.11 o transistor estaria incialmente sem corrente alguma. Esse ponto de operao, portanto, no adequado. J o ponto B, se um sinal for aplicado ao circuito, a tenso e a corrente do transistor variaro em torno do ponto B, permitindo que o dispositivo responda tanto as variaes positivas quanto negativas do sinal de entrada. Esse ponto o que permite as maiores excurses do sinal de entrada, sem que o dispositivo v para a regio de corte ou de saturao. Os pontos de operao em C e D no se mostram adequados, pois dependo da excurso do sinal, o mesmo sofrer distoro. O ponto D dependendo da amplitude do sinal de entrada, pode ultrapassa a mxima dissipao de potncia permitida, pondo em risco a segurana do componente. 3.7 Polarizao do TBJ

O termo polarizao refere-se em fixar a operao do transistor em um ponto especfico sobre as curvas caractersticas do transistor, atravs da aplicao de tenses cc em um circuito para estabelecer valores fixos da corrente

de coletor e, de tenso , definindo assim a regio de operao do transistor. Esse ponto normalmente escolhido em torno do meio da reta de carga

que corresponde a

.

As junes de um transistor devem possuir as seguintes caractersticas em funo das regies de operaes. So elas:

a) Operao na regio ativa Juno base-emissor polarizada diretamente; e Juno base-coletor polarizada reversamente.

b) Operao na regio de corte Ambas as junes devem ser polarizadas reversamente.

c) Operao na regio de saturao Ambas as junes devem ser polarizada diretamente.

Existem vrios circuitos de polarizao, desde aos mais simples aos mais

complexos. Iremos analisar os circuitos de polarizao mais utilizados. Nesta anlise, usaremos as relaes bsicas e que so muito importantes para o transistor:

, (3.7)

(3.8)

e

(3.9)

3.7.1 Polarizao por corrente constante de base

72

Este tipo de polarizao tem como caracterstica que a corrente de base seja constante. Isto conseguido atravs da aplicao da tenso da fonte de alimentao diretamente na base, atravs da resistncia de base. Este tipo de polarizao est representado atravs da Fig. 3.12.

- Fig. 3.12 Circuito de polarizao com corrente de base constante.

O clculo de forma adequada dos resistores e garante a operao do dispositivo no ponto de operao correto.

O clculo de dado por

(3.10)

e por

(3.11)

Escolhendo-se os valores de , e , estamos aptos a calcular , e . Este tipo de polarizao tem como principal vantagem simplicidade. Porem, apresenta como desvantagem uma instabilidade no circuito de polarizao de base, devido principalmente s variaes do ganho de

corrente ( ) com a temperatura e tambm devido tcnica de fabricao do componente, pois o fabricante estima em uma ampla faixa de valores. Assim, a simples troca do componente, pode alterar o ponto de polarizao.

A Fig. 3.6 (b) exemplifica o que ocorre com o ponto de operao quando muda. O ponto de operao est especificado para e quando . Se mudou para , a corrente de coletor

73

tambm aumenta e em consequncia ocorre uma diminuio em . Isso faz com que o ponto de operao passe de para .

Exemplo 3.2

1) Determine, para o circuito da Fig. 3.13, o seguinte: a) e ; b) ;

c) e ; e d) .

Fig. 3.13 Circuito de polarizao fixa para o exerccio 3.2.

Soluo a) Da equao (3.10)

Da equao (3.9)

b) Da equao (3.11)

c) Da equao (3.7)

74

Por inspeo do circuito

d) Por inspeo do circuito

O sinal negativo indica que a juno entre a base e o coletor est polarizada reversamente, como deve ser.

3.7.2 Polarizao por realimentao do emissor

Basicamente o mesmo circuito com polarizao com corrente fixa de base onde acrescentado um resistor de emissor. Esse resistor de emissor serve para melhorar o nvel da estabilidade do circuito com polarizao fixa. A Fig. 3.14 mostra a configurao com resistor de emissor.

Fig. 3.14 Circuito com resistor de emissor.

Analisando a malha de entrada, temos:

(3.12)

75

A diferena existente entre a equao (3.10), que calcula para o circuito de polarizao fixa e a equao (3.12) o termo . O resistor , que faz parte da malha de sada, aparece na malha de entrada, multiplicado por um fator de . Devido a isso, diz-se que refletido do circuito de sada para o circuito de entrada.

Analisando a malha de sada e considerando , obtemos

. (3.11)

A tenso de emissor dada por

, (3.12)

enquanto que a tenso de coletor em relao ao terra obtida atravs

(3.13)

ou

. (3.14)

A tenso da base em relao referncia :

(3.13)

ou

. (3.14)

Esse circuito de polarizao tem o seguinte funcionamento. Caso o do transistor aumente devido temperatura ou troca de componente, tambm aumenta e em consequncia . Como dado pela equao (3.12), aumenta tambm. Esse aumento de faz com que diminua e em consequncia, que diminua. A diminuio em implica que diminua e dessa forma, o circuito estabiliza. Fato semelhante tambm ocorre quando

do transistor diminui.

Exemplo 3.3

1) Determine, para o circuito da Fig. 3.15, o seguinte:

a) ; b) ; c) ; d) ; e) ;

76

f) ; e g) .

Soluo

a) Da equao (3.12)

Fig. 3.15 Circuito de polarizao com resistor de emissor para o exerccio 3.3.

b)

c) Da equao (3.11)

d) Da equao (3.14)

e) Da equao para

f) Da equao para .

77

g)

3.7.3 Polarizao por realimentao do coletor

O objetivo o de tornar o ponto de operao quiescente do transistor, o mais estvel possvel. Na Fig. 3.16 est a representao esquemtica do circuito com realimentao do coletor.

Fig. 3.16 Circuito de polarizao com realimentao de coletor.

Analisando a malha de entrada, temos

. (3.15)

Mas, como . Como tambm podemos aproximar . Substituindo as aproximaes acima na equao (3.15), obtemos o valor de

(3.16)

Observando a equao (3.16) vemos que as resistncias, e so refletidas para o circuito de base. Esse um resultado extremamente importante, pois quando ). Como , ento neste caso, no ponto de operao, independe de .

Para a malha de sada, considerando as aproximaes feitas para a obteno da equao (3.15),

78

. (3.17)

Exemplo 3.4

1) Determine, para o circuito da Fig. 3.17, os nveis quiescentes e .

Fig. 3.17 Circuito de polarizao com realimentao de coletor.

Soluo

Utilizando a equao (3.16)

Para o calculo de usamos a equao (3.17)

2) Determine, para o circuito da Fig. 3.18, o nvel dc de e .

Soluo

79

Em regime dc, , pois o capacitor equivale a um circuito aberto. Os capacitores desse exemplo, s atuam em regime ac.

Fig. 3.18 Circuito de polarizao com realimentao de coletor para o exemplo 3.4.

3.7.4 Polarizao por divisor de tenso

A Fig. 3.19 mostra a topologia do circuito de polarizao por divisor de

tenso.

80

Fig. 3.19 Circuito de polarizao com divisor de tenso.

H dois mtodos de anlise da configurao do circuito de polarizao por divisor de tenso. O mtodo exato e o aproximado. Vamos fazer a anlise apenas pelo mtodo aproximado. Apesar deste mtodo s permitir sua utilizao sob certas condies, o mesmo permite uma abordagem bem mais simples.

A condio a ser satisfeita que deve ser desprezvel em relao a e a . Quando essa condio satisfeita, implica dizer que e

e podem ser considerados que esto em srie e, assim, a tenso de base dada pela equao do divisor de tenso. Assim,

(3.18)

A Fig. 3.20 representa o circuito de entrada do circuito da Fig. 3.19.

Fig. 3.20 Circuito de entrada do circuito de polarizao com divisor de tenso.

81

Como a resistncia de emissor refletida para o circuito de base com o valor de , a condio que determina se o mtodo pode ser utilizado :

. (3.19) A tenso de emissor dado por:

. (3.20) As correntes de emissor e de coletor so dadas por:

(3.21)

e

. (3.22)

A tenso de coletor calculada atravs de:

. (3.23)

Diz-se que o circuito de polarizao por divisor de tenso

independente do , pois o mesmo no aparece de forma explicita nas equaes de anlise desse circuito.

Exemplo 3.5

1) Determine, para o circuito da Fig. 3.21, os nveis dc e .

82

Fig. 3.21 Circuito para o exemplo 3.5.

Soluo

Da equao (3.19)

Dos clculos acima, vemos que a condio satisfeita, e assim, usarmos a anlise aproximada.

Calculo da tenso de base:

Calculo da tenso de emissor:

Calculo da corrente de coletor:

Calculo da tenso entre coletor e emissor:

83

Exerccio 3.2

1) Determine, para o circuito da Fig. 3.22, , , , , e .

Fig. 3.22 Circuito para o exerccio 1.

2) Determine, para o circuito da Fig. 3.23, e .





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3.7.5 Transistor como chave

86

Anexo I Tabela de diodos retificadores

87

Anexo II Tabela de diodos de uso geral

88

Anexo III Tabela de diodos Zener

Eletronica Basica ELT1

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