Diodos: mudanças entre as edições

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=Diodos e Leds=
=Diodos=


==Diodos==
Os '''diodos''' são dispositivos '''semicondutores''' que conduzem corrente elétrica somente em um sentido <ref name="SEDRA">SEDRA /SMITH. Microeletrônica, Vol.1, Makron Books, 1995.</ref>, fluindo do '''anodo''' para o '''catodo''':  
Os '''diodos''' são dispositivos '''semicondutores''' que conduzem corrente elétrica somente em um sentido <ref name="SEDRA">SEDRA /SMITH. Microeletrônica, Vol.1, Makron Books, 1995.</ref>, fluindo do '''anodo''' para o '''catodo''':  


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:O componente físico '''diodo''' tem uma '''faixa''' em uma das extremidades para indicar o terminal correspondente ao '''catodo'''.
Polarização de um diodo:
*Se uma tensão positiva (em relação a terra) for aplicada ao diodo ele conduz ('''polarização direta''');
*Se uma tensão positiva (em relação a terra) for aplicada ao diodo ele conduz ('''polarização direta''');
*Se uma tensão negativa (em relação a terra) for aplicada ao diodo ele não conduz ('''polarização reversa'''), se comportando como um circuito aberto.
*Se uma tensão negativa (em relação a terra) for aplicada ao diodo ele não conduz ('''polarização reversa'''), se comportando como um circuito aberto.


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Quando o diodo de silício esta com '''polarização direta''' ele conduz, entretanto, apresenta uma '''queda de tensão direta de 0,7 V'''.
==Análise de circuitos com diodo==


;Exemplo de diodo operando com polarização direta:
Quando o diodo de silício esta com '''polarização direta''' ele conduz, entretanto, apresenta uma '''queda de tensão direta''' sobre ele de '''0,7 V'''.


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Pela '''Lei de Kirchhoff das Malhas'''
  V = 0,7 + R.I
  V = 0,7 + R.I
  I = (V - 0,7)/R
  I = (V - 0,7)/R
:Se '''V=5V''' e '''R=1k&Omega;''', a corrente no circuito será: '''I = (5 - 0,7)/1 = 4,3mA'''
Se, por exemplo, '''V = 5 V''' e '''R = 1 k&Omega;''', a corrente no circuito será: '''I = (5 - 0,7)/1 = 4,3 mA'''
 
==Tipos de diodos==
 
===Diodo Zener===
O '''diodo zener''' é um diodo especial que opera com '''polarização reversa'''. No caso, a polarização reversa em um diodo, sem condução de corrente, pode ser mantida até um nível máximo de tensão chamado '''tensão de ruptura''', a partir da qual o diodo conduz. Desta forma, os '''diodos zener''' são construídos para operarem em tensão de ruptura específicas, com diferentes valores, sendo muito utilizados para construir '''reguladores de tensão'''.
 
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:Exemplo de regulador de tensão com diodo zener:
 
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===Foto Diodo===
O '''foto diodo''' é um diodo que conduz recebe luz sobre sua junção de silício. É utilizado em sensores detectores de luz.
 
[[Arquivo:foto-diodo.jpg]] <ref NAME=electronica-pt/>
 
===[[Leds|Led]]===
Um '''led''' é um '''diodo emissor de luz''' (''light emitting diode''). Ele se comporta como um '''[[Diodos|diodo]]''', conduzindo apenas quanto polarizado diretamente.
 
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==Aplicações dos Diodos==
===Retificadores  de meia onda===
Uma das aplicações importantes dos '''diodos''' são os '''retificadores de tensão''', que permitem converter a tensão alternada em tensão continua.
 
O '''retificador de meia onda''' é um circuito com um diodo apenas, que permite a passagem somente da parte positiva de uma onda senoidal a ser aplicada sobre uma carga.
 
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===Retificador de onda completa===
O '''retificador de onda completa''' é um circuito com uma '''ponte de diodos''', que permite a passagem a passagem da parte positiva e da parte negativa de uma onda senoidal  a ser aplicada sobre uma carga. No caso, a parte negativa da onda senoidal é rebatida para o lado positivo, ficando, portanto, ambos os lados da senoide atuando sobre a carga.


==Leds==
[[Arquivo:rectificador-onda-completa.jpg]] <ref NAME=electronica-pt/>
Um '''led''' é um '''diodo emissor de luz''' (''light emitting diode''). Ele se comporta como um diodo, conduzindo apenas quanto polarizado diretamente.


[[Arquivo:Exemplo.jpeg | 200px]]
====Fonte de tensão contínua====


Um '''led''', como um '''diodo''', não pode receber tensão diretamente em seus terminais sob risco de colocar o componente em curto-circuito. A '''corrente''' no led deve ser limitada, tipicamente entre '''15 mA''' a '''30 mA''' por um '''resistor''' externo. A '''queda de tensão direta''' nos leds é tipicamente da ordem de '''2 V'''.
A partir da uma '''fonte de tensão alternada''', como a tensão fornecida pelas concessionárias de energia, pode-se construir uma '''fonte de tensão contínua'''. Para isto, primeiro usa-se um '''transformador''' para abaixar a tensão alternada para um valor desejável, em seguida a tensão é retificada por um circuito '''retificador de onda completa''', e por último, a ondulação da onda retificada é filtrada por um '''capacitor'''.


;Exemplo cálculo do resistor de proteção de um circuito com led:
[[Arquivo:PonteRetificadora.png|450px]]


[[Arquivo:CircuitoDiodo2.png | 150px]]
;Regulador de tensão: Uma '''fonte de tensão''' mais elaborada pode utilizar um '''regulador de tensão''', o qual permite manter um nível de tensão constante automaticamente, independente das variações de corrente, tensão e temperatura. As tensões de saída mais usuais dos '''reguladores de tensão''' para sistemas de baixa tensão são 3,3V, 5V, 9V e 12V. 


V = 5V, V<sub>led</sub>=2V, I=15mA
[[Arquivo:ReguladorTensao.jpeg|80px]]
R = (5 - 2)/15 = 200&Omega;


==Led RGB==
===Detector de pico===
Um '''led RGB''' apresenta em um único led a possibilidade de fornecer todas as cores, obtidas a partir da mistura das '''cores primárias luz''',  '''vermelho''' ('''''R'''ed''), '''verde''' ('''''G'''reen'') e '''azul''' ('''''B'''lue'').


Um '''led RGB''', portanto, reúne em um único componente três leds diferentes, utilizando um terminal comum. Os leds RGB são encontrados em duas estruturas:
O circuito '''detector de pico''' gera um valor de '''tensão CC''' igual ao '''pico''' do '''sinal CA''' de entrada.
*Catodo comum;
*Anodo comum.
[[Arquivo:ledRGB.jpeg|300px]]


==Aplicação dos Diodos==
[[Arquivo:DetectorPico.png]]
;Retificadores: Uma das aplicações dos '''diodos''' são os retificadores, que transformam a tensão alternada em tensão continua.


[[Arquivo:PonteRetificadora.png|600px]]
;Funcionamento: Quando a '''tensão de entrada CA''' (v<sub>in</sub>) está '''crescendo''', o '''diodo''' conduz e provoca a '''carga''' do '''capacitor''' (C). Quando a tensão de entrada atinge o '''valor de pico''' o capacitor estará carregado com o '''valor máximo da tensão''' (V<sub>pico</sub>). Quando o sinal CA começa a decrescer a tensão da entrada ficará menor que a tensão no capacitor e o diodo passa a não conduzir, ficando a tensão armazenada na '''carga do capacitor'''. Parte da '''carga do capacitor''' é descarregada sobre o '''resistor de carga''' (R<sub>L</sub>). Se o '''resistor de carga''' for suficientemente grande, será observada apenas uma pequena oscilação na tensão contínua de saída, chamado '''''ripple'''''.


:Na figura, a tensão alternada primeiro é abaixada por meio de um '''transformador''', em seguida é retificada por uma '''ponte retificadora de diodos''' e por último a ondulação da onda retificada é filtrada por um '''capacitor'''.
==Laboratório==
;[[Laboratorio: Diodos e Leds|Laboratório: Diodos e Leds]]:


==Referências==
==Referências==
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--[[Usuário:Evandro.cantu|Evandro.cantu]] ([[Usuário Discussão:Evandro.cantu|discussão]]) 10h28min de 12 de junho de 2014 (BRT)
[[Usuário:Evandro.cantu|Evandro.cantu]] ([[Usuário Discussão:Evandro.cantu|discussão]]) 08h41min de 21 de setembro de 2021 (-03)
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[[Categoria:Eletrônica]]
[[Categoria:Eletrônica]]

Edição atual tal como às 19h43min de 25 de abril de 2023

Diodos

Os diodos são dispositivos semicondutores que conduzem corrente elétrica somente em um sentido [1], fluindo do anodo para o catodo:

[2]

O componente físico diodo tem uma faixa em uma das extremidades para indicar o terminal correspondente ao catodo.

Polarização de um diodo:

  • Se uma tensão positiva (em relação a terra) for aplicada ao diodo ele conduz (polarização direta);
  • Se uma tensão negativa (em relação a terra) for aplicada ao diodo ele não conduz (polarização reversa), se comportando como um circuito aberto.

[2]

Análise de circuitos com diodo

Quando o diodo de silício esta com polarização direta ele conduz, entretanto, apresenta uma queda de tensão direta sobre ele de 0,7 V.

Pela Lei de Kirchhoff das Malhas

V = 0,7 + R.I
I = (V - 0,7)/R

Se, por exemplo, V = 5 V e R = 1 kΩ, a corrente no circuito será: I = (5 - 0,7)/1 = 4,3 mA

Tipos de diodos

Diodo Zener

O diodo zener é um diodo especial que opera com polarização reversa. No caso, a polarização reversa em um diodo, sem condução de corrente, pode ser mantida até um nível máximo de tensão chamado tensão de ruptura, a partir da qual o diodo conduz. Desta forma, os diodos zener são construídos para operarem em tensão de ruptura específicas, com diferentes valores, sendo muito utilizados para construir reguladores de tensão.

[2]

Exemplo de regulador de tensão com diodo zener:

[2]

Foto Diodo

O foto diodo é um diodo que conduz recebe luz sobre sua junção de silício. É utilizado em sensores detectores de luz.

[2]

Led

Um led é um diodo emissor de luz (light emitting diode). Ele se comporta como um diodo, conduzindo apenas quanto polarizado diretamente.

[2]

Aplicações dos Diodos

Retificadores de meia onda

Uma das aplicações importantes dos diodos são os retificadores de tensão, que permitem converter a tensão alternada em tensão continua.

O retificador de meia onda é um circuito com um diodo apenas, que permite a passagem somente da parte positiva de uma onda senoidal a ser aplicada sobre uma carga.

[2]

[2]

Retificador de onda completa

O retificador de onda completa é um circuito com uma ponte de diodos, que permite a passagem a passagem da parte positiva e da parte negativa de uma onda senoidal a ser aplicada sobre uma carga. No caso, a parte negativa da onda senoidal é rebatida para o lado positivo, ficando, portanto, ambos os lados da senoide atuando sobre a carga.

[2]

Fonte de tensão contínua

A partir da uma fonte de tensão alternada, como a tensão fornecida pelas concessionárias de energia, pode-se construir uma fonte de tensão contínua. Para isto, primeiro usa-se um transformador para abaixar a tensão alternada para um valor desejável, em seguida a tensão é retificada por um circuito retificador de onda completa, e por último, a ondulação da onda retificada é filtrada por um capacitor.

Regulador de tensão
Uma fonte de tensão mais elaborada pode utilizar um regulador de tensão, o qual permite manter um nível de tensão constante automaticamente, independente das variações de corrente, tensão e temperatura. As tensões de saída mais usuais dos reguladores de tensão para sistemas de baixa tensão são 3,3V, 5V, 9V e 12V. 

Detector de pico

O circuito detector de pico gera um valor de tensão CC igual ao pico do sinal CA de entrada.

Funcionamento
Quando a tensão de entrada CA (vin) está crescendo, o diodo conduz e provoca a carga do capacitor (C). Quando a tensão de entrada atinge o valor de pico o capacitor estará carregado com o valor máximo da tensão (Vpico). Quando o sinal CA começa a decrescer a tensão da entrada ficará menor que a tensão no capacitor e o diodo passa a não conduzir, ficando a tensão armazenada na carga do capacitor. Parte da carga do capacitor é descarregada sobre o resistor de carga (RL). Se o resistor de carga for suficientemente grande, será observada apenas uma pequena oscilação na tensão contínua de saída, chamado ripple.

Laboratório

Laboratório: Diodos e Leds

Referências

  1. SEDRA /SMITH. Microeletrônica, Vol.1, Makron Books, 1995.
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 https://www.electronica-pt.com/diodo

Evandro.cantu (discussão) 08h41min de 21 de setembro de 2021 (-03)