Dispositivos e Circuitos

EletrônicosAULA 05

Prof. Marcelino Andrade

Universidade de Brasília

Faculdade de Tecnologia

Departamento de Engenharia Elétrica

Dispositivos e Circuitos Eletrônicos

Análise de Circuitos com Diodo

• Métodos de análise de circuitos com diodo:

– Diretamente Polarizado

• Análise Gráfica;

• Análise Interativa;

• Modelo Simplificados;

• Modelo da Queda de Tensão Constante;

• Modelo Ideal;

• Modelo para Pequenos Sinais;

– Reversamente Polarizado• Modelo do diodo Zener.

Análise de Circuitos com Diodo

• Polarização Direta:

• Determine ID e VD?? Conhecido IS, n e VT, temos duas equações e duas variáveis. Contudo, uma das equações

não é linear!!!! Como resolver??

Diretamente Polarizado Análise Gráfica

• Análise Gráfica: “...auxilia na visualização da operação do circuito.

Contudo, o esforço envolvido na execução...” Sedra/Smith.

• Solução, seja: e

Diretamente Polarizado Análise Interativa

• Análise Interativa: ..as equações do circuito com diodo podem ser

solucionadas usando um procedimento interativo simples...

• Exemplo: Assumindo, o circuito seguinte, com VDD= 5 V e R = 1 kΩ, e que a

variação de uma década na corrente ID a tensão VD no diodo modifique de 0,1 V.

Determine ID e VD? Solução: Supondo que para VD = 0,7 V temos ID = 1 mA,

Diretamente Polarizado Modelo Simplificado

• Análise Rápida!??: “...O procedimento da análise interativa no exemplo

anterior é simples e produz resultados precisos após duas ou três

iterações. Contudo, há situações em que o esforço e o tempo exigidos

são maiores do que o que pode ser justificado...” Sedra/Smith

• Modelo Simplificado: aproximação linear para representar o diodo

Diretamente Polarizado Modelo Simplificado

• Exemplo: Assumindo o circuito seguinte, com VDD= 5 V e R = 1 kΩ, determine

ID e VD utilizando o modelo simplificado? Solução: Supondo que para VD0 =

0,65 V temos rD = 20 Ω.

Diretamente Polarizado Modelo da Queda de Tensão Constante

• Um modelo ainda mais simplificado que o “modelo

simplificado” é o “modelo da queda de tensão constante”

!???.

No exemplo....

Diretamente Polarizado Modelo Ideal

• “Em aplicações envolvendo tensões muito maiores do que a queda

de tensão no diodo (0,6 – 0,8 V),podemos desprezar a queda no

diodo quando estivermos calculando a corrente no diodo. O

resultado é o modelo de diodo ideal...” Sedra/Smith

Diretamente Polarizado

• Análise Gráfica, Análise Interativa, Modelo Simplificados, Modelo da Queda de Tensão Constante e o Modelo Ideal. Qual utilizar???

– Análise Gráfica: positivo: visualizar a operação do circuito;negativo: impraticável em circuitos complexos;

– Análise Interativa: positivo: alto nível de precisão da resposta;negativo: impraticável em circuitos complexos utilizando o processo manual.

– Modelo Simplificados: positivo: utilizado para uma primeira aproximação;negativo: baixo nível de precisão.

– Modelo da Queda de Tensão Constante: positivo: simplicidade.negativo: baixíssimo nível de precisão.

– Modelo Ideal: positivo: adequando quando a tensão VS>>VD;negativo: não adequado em soluções para pequenos sinais..

Diretamente Polarizado

• .

Diretamente Polarizado

• .

Diretamente Polarizado

?

Diretamente Polarizado

Diretamente Polarizado

• Exercício II:

?

Diretamente Polarizado

• Exercício II:

Diretamente PolarizadoAnálise para Pequenos Sinais

• “Há aplicações em que

o diodo é polarizado

para operar em um

ponto sobre a

característica direta i-v

e um pequeno sinal ca

é sobreposto aos

valores cc”.Sedra/Smith

Diretamente PolarizadoAnálise para Pequenos Sinais

Agora!! Considerando suficientemente pequeno:

aproximação

Logo:

Por fim, temos a resistência do diodo para pequenos sinais:

Diretamente PolarizadoAnálise para Pequenos Sinais

• “A análise de sinal é executada pela eliminação de todas as

fontes (de tensão ou corrente) cc e substituindo-se o diodo

por sua resistencia para pequenos sinais rd”Sedra/Smith

cc caAnálise para Pequenos Sinais

Diretamente Polarizado Análise para Pequenos Sinais

• Exercício III: O modelo para pequenos

sinais é dito válido para variações de

tensão de cerca de 10 mV. A que valor em

porcentagem de variação de corrente isso

corresponde (considere os sinais negativos

e positivos) para (a) n = 1? (b) n = 2?

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