Avançar para o conteúdo principal

Curva VD/ID de um díodo de junção

A variação da corrente directa ID no díodo semicondutor, em função da tensão directa VD aos seus terminais, tem uma forma quase exponencial. Uma boa aproximação para determinar a corrente ID é dada por:


em que:
  • ID - corrente directa no díodo;
  • Is - corrente de saturação inversa (10^-9 a 10^-15 A)
  • VT – tensão térmica (aprox. 25 mV à temperatura ambiente)
  • q é a carga do electrão,(≈ 1,6 10-19 C)
  • k a constante de Boltzman (≈ 1,38 10-23 J /K)
  • T a temperatura absoluta em ºK
  • VD a tensão aos terminais do díodo
  • n - coeficiente de emissão do díodo (construção). 
    • Para díodos de silício para pequenas correntes é aproximadamente 2
    • Para díodos de silício para grandes correntes é aproximadamente 1.

À temperatura ambiente (300 K) tem-se VT aproximadamente igual a 25mV.

corrente-saturacao-diodo (2K)

Para traçar o gráfico correspondente à função IS vs VD, usámos uma calculadora gráfica considerando IS=1*10^(−11) e obtivemos a curva representada na figura 1

Fig. 1 - Gráfico da função IS/VD obtido numa calculadora gráfica

Também podemos analisar a tensão no díodo em função da corrente. Neste caso usamos a fórmula:
em que:
  • v é a tensão no díodo;
  • VT – tensão térmica (aprox. 25 mV à temperatura ambiente);
  • ln logaritmo natural;
  • i corrente no díodo;
  • Is - corrente de saturação inversa (10^-9 a 10^-15 A);

O que origina a curva mostrada no gráfico da Fig.2

Fig. 2 - Gráfico da função VD/IS obtido numa calculadora gráfica

Comentários

Mensagens populares deste blogue

Sentido real e sentido convencional da corrente elétrica

O sentido real da corrente eléctrica, também chamado de sentido electrónico, é igual ao sentido dos electrões, que se deslocam do pólo negativo para o pólo positivo do gerador. Antes de se conhecer o sentido real da corrente eléctrica, já se havia convencionado que a corrente circulava do pólo positivo para o pólo negativo. Para não invalidar tudo o que já havia sido escrito sobre a matéria, resolveu-se manter o sentido anteriormente convencionado, chamando-o de sentido convencional da corrente eléctrica.

Resistência de um condutor - variação com a temperatura

Consideremos um condutor de resistividade ρ e resistência R. Para variações relativamente pequenas da temperatura (por exemplo, variações de 10º C), a lei de variação da resistividade e da resistência com a temperatura são, respectivamente: Em que: θ →  Temperatura mais alta θ0 →Temperatura mais baixa ρ →  Resistividade à temperatura mais alta (θ) ρ0 →Resistividade à temperatura mais baixa (θ0) R →  Resistência à temperatura mais alta (θ) R0 →Resistência à temperatura mais baixa (θ0) α→   Coeficiente de temperatura As unidades, no SI, de R e ρ já são conhecidas; a de θ e θ0 é o grau celsius e a de α é o inverso do grau celsius ( º C)^-1 . As expressões que caracterizam as leis de variação de resistividade com a temperatura e de resistência com a temperatura são idênticas, uma vez que a resistência de um condutor é proporcional à sua resistividade  Há substâncias para as quais α é positivo, ou seja a resistividade...

Transístores Bipolares BJT - Exercício - ponto de funcionamento DC em repouso

O desafio de hoje é ca lcular o VCE do  transístor, no circuito mostrado na fig.1. O Beta do transístor é 200 e o VBE de 0.7V. O VCC é de 12V conforme mostrado no esquema da figura 1 e o transístor está a funcionar na zona activa directa (não está ao corte nem à saturação). Fig.1 - Circuito a analisar Vamos então ver como chegar ao valor de VCE. Sabemos que VCE=VC-VE. No entanto para conhecer os valores de VC e VE temos de calcular as quedas de tensão em R1 e R4, o que só é possível se conhecermos IC e IE. IC e IE dependem de IB e do Beta do transístor que neste caso é 200. IC=Beta * IB e IE=(Beta+1) * IB. Como temos o Beta, falta-nos então conhecer o valor de IB para poder determinar o valor de IE e IC, que por sua vez nos permitem calcular as tensões no colector e emissor do transístor. Fig.2 Cálculo da tensão de Thevenin Vth Para calcular o IB, vamo-nos socorrer do teorema de Thévenin , que simplifica muito o circuito. Começamos por abrir o ci...