Eletronica embarcada 2

ELETRNICAEMBARCADA 2

CDIGO DE CATLOGO : 0010XA0106202

Curso Tcnico SENAI - PR, 2003

Elaborao Tcnica Joacir GomesReviso Tcnica Joacir Gomes

Equipe de editorao

Coordenao Mrcia Doneg Ferreira LeandroDiagramao Sandra Schulz Caron

Ilustrao Sandra Schulz CaronCapa Ricardo Mueller de Oliveira

Direitos reservados aoSENAI Servio Nacional de Aprendizagem IndustrialDepartamento Regional do ParanAvenida Cndido de Abreu, 200 - Centro CvicoTelefone: (41) 350-7000Telefax: (41) 350-7101E-mail: [email protected] 80530-902 Curitiba - PR

S474m SENAI. PREletrnica embarcada 2 / SENAI. PR. --

Curitiba, 2003.

124 p.

1. Eletrnica embarcada.I. Ttulo.

CDU: 629.3.06

Ficha CatalogrficaNIT - Ncleo de Informao TecnolgicaDiretoria de Tecnologia SENAI - DR/PR

SUMRIO

Eletro-eletrnica bsica................................................................................................. 05Resistores e potencimetros ........................................................................................ 19Introduo aos semi-condutores................................................................................... 23Diodo semicondutor ...................................................................................................... 34Transistores .................................................................................................................. 55Transformadores ........................................................................................................... 63Retificao de meia onda.............................................................................................. 78Retificao de onda completa com diodos semicondutores ........................................ 83Capacitores ................................................................................................................... 93Filtros ............................................................................................................................ 95Circuitos Integrados / Mmorias eletrnicas ................................................................. 97Montagem de circuitos elementares ........................................................................... 124

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0010XA0106202 - ELETRNICA EMBARCADA 2

LEI DE OHM

Um Circuito Eltrico simples consiste de uma resistnciaconectada a uma diferena de tenso por intermdio decondutores.

O resistor pode ser uma lmpada ou qualquer outro tipode elemento que tenha resistncia. O fornecedor de tensopode ser uma bateria ou um gerador e os condutoresgeralmente so fios de cobre.

A lei de Ohm descreve a relao entre a corrente (I), atenso (V) e a resistncia (R) num circuito .

Pode ser expressa de trs formas diferentes:

Sempre que dois fatores forem conhecidos, o terceirofator, desconhecido, pode ser calculado pela lei de Ohm.

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CIRCUITO EM SRIE, PARALELO E MISTO

Circuito Eltrico - quando um gerador ligado a um oumais dispositivos, provocando o fluxo de corrente eltrica. Ocircuito mais simples que podemos construir consiste de umapilha (gerador) ligada a uma lmpada de filamento.

Os resistores so os dispositivos mais utilizados nosCircuitos Eltricos. A funo bsica de um resistor diminuira tenso eltrica de um Circuito atravs de sua resistnciaeltrica.

Resistores em Srie

A figura abaixo mostra um circuito onde trs resistoresaparecem ligados em srie.

A caracterstica bsica de uma ligao em srie quetodos os componentes ligados esto submetidos a mesmacorrente eltrica. Portanto, a tenso do componente varia deacordo com sua resistncia.

Resistncia Equivalente em Srie

A resistncia afeta o circuito inteiro porque existe apenasum caminho a ser percorrido pela corrente.

Se for acrescentada resistncia ou se uma resistnciaaumentar, a corrente eltrica do circuito inteiro diminuir, desdeque a tenso no mude.

O clculo da resistncia total de um circuito em srie realizado calculando-se todas as resistncias individuais.

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Exemplo de calculo total da resistncia de um circuitoem srie.

Resistores Paralelos

A figura abaixo mostra dois resistores em paralelo. Acaracterstica bsica de uma ligao em paralelo que todosos componentes esto submetidos a mesma tenso eltrica.

No caso deste circuito a tenso eltrica no dois resistores de 12V, que a tenso fornecida pelo gerador.

Neste caso, a corrente divide-se entre dois resistores,de acordo com seus valores.

Se no variarmos a tenso, quanto maior o valor daresistncia, menor a corrente que passa por ela.

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Resistncia Equivalente em Paralelo

O clculo da resistncia total de um circuito em paralelo realizado conforme a ilustrao abaixo.

Circuitos Mistos (Srie-paralelo)

Nos circuitos mistos, ou srie-paralelo, sempre podemosidentificar um caminho do circuito onde os resistores estoligados em srie, e outros onde os resistores esto ligadosem paralelo.

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MULTMETRO FLUKE

Os termos e smbolos seguintes aparecem na face do multmetro Digital Fluke 87, e sousados em sua operao. Suas funes so semelhantes a maioria dos multmetrosautomotivos avanados. Seus significados so explicados abaixo.

MOSTRADOR DIGITAL

REGISTRO DEMN./MX.

ESCALAMANUAL CONGELAMENTO

DO MOSTRADOR

ENTRADAMILLIAMP/MICROAMP ENTRADA

COMUM

ENTRADA DODIODO VOLT/OHM

AMP DE ENTRADA

INTERRUPTOR DE DISCOROTATIVO DE FUNO SELETORA

FREQNCIA DOCICLO DE SERVIO

ZERO RELATIVO

CONTINUIDADE DO SINALSONORO E EXTREMOS MN./MX.

LUZ DE FUNDO DO MOSTRADOR

TECLA DE MUDANADE FUNO

MOSTRADOR ANALGICO (SIMULADOR DAAGULHA ANALGICA)

ESCALA ANALGICADO MOSTRADOR

SMBOLOS DA FUNO DEDIAL ROTATIVO

VOLTS AC

VOLTS DC

MILLIVOLTS DC

SINAL SONOROOHMS (RESISTNCIA)

CAPACITNCIA EM MICROFARADS

MILLIAMP DC

AMPS DS

MICROAMP

O MESMO DOS 3 LTIMOS, MAS AC

MULTMETRO DIGITALFLUKE

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Input Alert TM

O multmetro estala (faz soar um click) continuamentese o fio de teste estiver conectado s entradas mA, mA ou Ado multmetro e a funo mA, mA ou A no estiver selecionada.

Boto Azul

Pressione para mudar as funes de AC ~ ou DC inA, mA, ou A. Pressione para alterar entre as funes (ohm)e (capacitncia).

Hold

Pressione Hold e o multmetro mantm automaticamentetoda nova leitura: o multmetro d um sinal eletrnico quandoa leitura estvel (Touch Hold ). Em Hz, % ciclo de atividadee MIN MAX, o multmetro pra com todas as atualizaes deleitura. Pressione HOLD de novo para sair da funo.

Range

O multmetro seleciona automaticamente as faixas.Pressione RANGE para seleo manual de faixas (AUTO mudapara OFF no mostrador).

Quando se muda de faixa, desabilitam-se os mdulosTouch Hold , MIN MAX < e REL (ativo). Pressione RANGEpor dois segundos para retornar seleo automtica defaixas.

MIN MAX

Pressione MIN MAX para registrar as leituras mxima,mnima e mdia na memria.

Registra as mdias verdadeiras por at 36horas.

O multmetro seleciona manualmente as faixas e emitesinais sonoros quando um novo valor mnimo ou mximo registrado (MIN MAX Alert ). Pressione MIN MAX para moverentre as leituras mxima, mnima, mdia e atual. PressioneMIN MAX por dois segundos para apagar as leituras.

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Extremos MIN MAX

Pressione MIN MAX, depois . Os valores detransientes (>1ms) ou senoidal (

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Voltagem de escala completa 40M. Selecione e a faixa manualmente at que sejamostrado o nS. Para converter a leitura em mega ohms, dividao nmero mostrado por 1000 (leitura de 100nS = M).

Selecione e pressione o boto azul. O multmetroseleciona automaticamente faixas de 5,00F, 0,0500F,0,500F ou 5,00F Rauge.

A resposta ao acionamento das teclas diminui acapacitncia.

Para capacitores < 5nF, pressione REL para zerar eentrada ou capacitncia dos fios de teste.

Para capacitores > 5F, use a escala de mostradaabaixo e mea o tempo de carga do mostrador analgico dezero at escala completa (OL):

Range = 400 4k 400k 400k 4MzF/segundos = 3000 300 30 3 0,3

Ainda existem pelo menor 8 horas de vida da bateriaquando este smbolo mostrado. 1000 V rms de proteo emohms, teste diodo e volts. Fusvel de 600V, 1A em A e mA ;15A fusvel de 600 V em A.

Para testar fusveis remova os fios de testes de qualquerfonte de alimentao; selecione V ou V~. Conecte o fio deteste em uma entrada MA mA.

O multmetro dar sinais sonoros clics se o fusvel estiverbom (input Alert ). Mova o fio de teste para a entrada A. Omultmetro dar sinais sonoros clics se o fusvel estiver bom.

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FUNES BSICAS DO MULTMETRO

1. Volts V

Esta funo utilizada para medir volts DC (tensocontnua); geralmente tem uma escala que varia de 0 a 1000V.

2. Volts ~ V

Esta funo utilizada para medir volts AC (tensoalternada); geralmente tem uma escala que varia de 0 a 750V.

3. Ohms ()

Esta funo utilizada para medir resistncia eltrica;geralmente tem uma escala que varia de 0,1 a 200 M e medirteste de continuidade (beep).

4. Teste de diodos

Esta funo utilizada para saber se o diodo est emperfeito estado.

5. Corrente

Esta funo utilizada para medir corrente DC (correnteContnua) ou AC (Corrente Alternada) em Ampre; geralmentetem uma escala que varia de 0 at a mxima correntesuportada pelo equipamento.

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6. Sada para as pontas de prova

- COM

A ponta de prova preta deve estar sempre conectadanesta sada.

- V

Com a ponta de prova vermelha nesta sada possvelmedir volts, ohms e teste de continuidade, dependendo daposio do boto seletor.

- A

A ponta de prova vermelha conectada nesta posiopermite medir corrente DC ou AC de 0A at a correntemxima medida pelo equipamento no mximo. O boto giratriodever estar na posio de mxima corrente.

- mA

Com a ponta de prova nesta posio possvel medirmA, DC, ou AC.

O multmetro pode identificar a polaridade docircuito, basta observar o sinal de (-) que aparece

no visor quando as pontas de prova estivereminvertidas.

TESTANDO CONTINUIDADE

Continuidade um teste rpido para determinar se ocircuito est aberto ou fechado.

O multmetro far um beep quando o circuito estiverfechado ou em curto. Com este beep no necessrio vocolhar para o mostrador ou fazer medies. Continuidade normalmente utilizado para determinar fusveis queimados,operaes com interruptores e fios rompidos, curto circuito, etc.

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Para medir continuidade:

1. Coloque a ponta de prova preta na sada COM domultmetro.

2. Coloque a ponta de prova vermelha na sada VW domultmetro.

3. Selecione o boto giratrio para a posio mostrada acima.

4. Toque as pontas de prova entre si, para testar a continuidadedos cabos do multmetro.

5. Pressione a tecla ALERT para ouvir o beep.

6. Conecte as pontas de prova entre os terminais:

- Se ouvir o beep : O circuito est fechado ou com curto.- Se no ouvir o beep : O circuito est aberto.

MEDINDO RESISTNCIA

1. A alimentao deve ser DESLIGADA.

2. Coloque os cabos do medidor das entradas COM e V.

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3. Coloque o interruptor rotativo na posio , obedecendoa escala mais apropriada.

4. Os cabos do medidor so colocados ao longo do com-ponente.

5. Certifique-se de que seus dedos no estejam tocandonos cabos do medidor (a medio resultante incluir aresistncia do corpo).

O multmetro mede a resistncia aplicando uma pequenatenso ao circuito, por isso no devemos utiliz-lo em circuitosou componentes energizados.

O ohmmetro (parte do multmetro que mede a resistnciaeltrica) deve ser sempre ligado em paralelo ao componenteou circuito desligado.

MEDINDO TENSO

1. Alimente o circuito.

2. Coloque os cabos de medidor nas entradas COM e V.

3. Coloque o interruptor seletor na posio ~V (AC) ou - V (DC).

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4. Os cabos do medidor so colocados ao longo de umcomponente (queda de tenso).

O voltmetro (parte do multmetro que mede a tensoeltrica) deve ser sempre ligado em paralelo ao circuito.

MEDINDO CORRENTE

1. Coloque os cabos do medidor nas entradas A e COM.

2. Coloque o interruptor seletor na posio mA/A

3. Abra o circuito a ser analisado.

4. Coloque os cabos do medidor para completar o circuitona ruptura (a corrente deve passar atravs do medidor),observando a polaridade correta.

5. Alimente o circuito.

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O ampermetro (parte do multmetro que mede a correnteeltrica) deve ser instalado sempre sem srie ao componenteou ao circuito a ser analisado.

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No final dos anos 50 os transistores passaram asubstituir as vlvulas nos circuitos de aparelhos usados nastelecomunicaes.

A principal vantagem dos transistores com relao svlvulas o tamanho muito reduzido.

A partir da introduo desses componentes aminiaturizao de circuitos torno-se um dos principaisaspectos do desenvolvimento da tecnologia.

Com a miniaturizao surgiu uma srie de novoscomponentes que utilizam basicamente o movimento doseltrons para realizar suas funes; da o nome eletrnica dadoa essa rea da tecnologia.

Transistores, chips, circuitos integrados,microprocessadores e computadores so todos produtos daeletrnica moderna.

Muitos desses produtos esto sendo utilizados pelaindstria automobilstica. So eles que possibilitam e injeoeletrnica de combustvel, a ignio eletrnica, o controleautomtico de funcionamento de componentes mecnicos,os freios com sistema antiderrapagem, etc.

Iniciaremos nossos estudos definindo algunscomponentes dos circuitos eletrnicos: resistores,potencimetros e capacitores.

Os resistores so componentes que oferecem oposio passagem de corrente eltrica, aumentando a resistnciaeltrica de um circuito ou trecho de circuitos.

A presena de um resistor est sempre relacionada como controle da intensidade da corrente eltrica, j que o aumentoda resistncia em circuito faz com que a corrente eltricadiminuda.

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Resistores tambm podem ser utilizados para alterar atenso eltrica (voltagem) aplicada a outros componentes docircuito. Neste caso dizemos que o resistor est provocandouma queda de tenso.

Os resistores podem ser construdos com metais,cermica ou pelcula de carbono. A quantidade de resistnciaque um resistor oferece passagem da corrente eltrica medida em ohms ().

Existem resistores desde 0,1 at mais de 20 000 000usam-se tambm mltiplos do ohm, como o quilohm (k) quevale mil ohms, e o megohm (M) que vale 1 milho de ohms.Assim, por exemplo, um resistor de 5 K, possui umaresistncia de 5 000 ohms; j um resistor de 1,5 M possuiuma resistncia de 1 500 000 .

Alm da resistncia eltrica, os resistores socaracterizados tambm pela potncia com que podemtransferir calor para o ambiente.

Quanto maior for o tamanho de um resistor, maior sera sua potncia; ou seja, mais calor ele consegue dissipar semser destrudo. Os menores resistores que existem possuempotncia de 1/8 ou 1/4 de watt (); os maiores resistoreschegam a uma potncia de 20 watts.

IDENTIFICAO DE UM RESISTOR

Para sabermos o valor da resistncia eltrica de umresistor podemos utilizar duas formas:

Na leitura direta o valor da resistncia vem anotado noprprio resistor. Por exemplo: se num resistor estiver gravado4,7 ou 4K7, isso significa que sua resistncia de 4 700; seestiver gravado 2,5M ou 2M5, isso significa uma resistnciade 2 500 000.

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O 1o e o 2o anis indicam 2 algarismos; o 3o anel indicaum fator de multiplicao, ou seja, o nmero de zeros que seseguem aos 2 primeiros algarismos, e o 4o anel indica atolerncia do resistor. A tolerncia correspondente diferenaentre o valor nominal (gravado no resistor) e o valor real daresistncia. Quando o 4o anel no gravado indica umatolerncia de 20%.

A tabela a seguir mostra o significado de cada anel.

COR 1 anel 2 anel 3 anel 4 anelpreto 0 x1marron 1 1 x10 1%vermelho 2 2 x100 2%laranja 3 3 x1 000 3%amarelo 4 4 x10 000 4%verde 5 5 x1000 000azul 6 6 x1 000 000violeta 7 7cinza 8 8branco 9 9prata x0.01 10%dourado x0.1 5%

Vamos imaginar que temos em mos um resistor comoo da figura abaixo, como o 1o anel vermelho, o 2o anel amarelo,o 3o anel laranja e o 4o anel dourado. Qual o valor daresistncia desse componente e a sua tolerncia?

O cdigo de cores utilizado na identificao deresistores funciona da seguinte maneira: o valor da resistncia marcada atravs de anis coloridos pintados no corpo deresistor.

2 2SENAI-PR

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0 1O e o 2o anis fornecem os 2 algarismos daresistncia: vermelho= 2 e amarelo=4. Formamos, porenquanto, 24.

O 3o anel fornece o fator de multiplicao: Laranja x1000.Portanto, o valor da resistncia de 24x1000 ou 24000.

O 4o anel define a tolerncia: dourado= 5%. Portanto, adiferena entre o valor real do resistor e o valor marcado de24000 ohms pode chegar at a 5% desse mesmo valor, paramais ou para menos.

POTENCIMETRO

Potencimetros so resistores variveis, isto , nos quaiso valor da resistncia eltrica pode mudar. Os potencimetrospossuem uma lingeta metlica (cujo nome cursor) ligada aum eixo que pode moviment-la. Dependendo da posio docursor, o valor da resistncia do potencimetro varia.

2 3SENAI-PR

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MATERIAIS SEMI-CONDUTORES

So materiais que podem apresentar caractersticas deisolante ou de condutor, dependendo da forma como seapresenta a sua estrutura qumica.

Um exemplo tpico de material semicondutor ocarbono. Dependendo da forma como os tomos do carbonose interligam, o material formado pode se tornar condutor ouisolante.

Duas formas bastante conhecidas de matria formadapor tomos de carbono so:

- O diamante

- O grafite

Diamante

Material de grande dureza que se forma pelo arranjo detomos de carbono em forma de estrutura cristalina. eletricamente isolante.

Grafite

Material que se forma pelo arranjo de tomos de carbonoem forma triangular. condutor de eletricidade.

2 4SENAI-PR

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ESTRUTURA QUMICA

Os materiais semicondutores se caracterizam porserem constitudos de tomos que tem 4 eltrons na camadade valncia (TETRAVALENTES).

A figura 1 apresenta a configurao de dois tomos quedo origem a materiais semicondutores.

Os tomos que tm quatro eltrons na ltima camadatm tendncia a se agruparem segundo uma formaocristalina.

Neste tipo de ligao cada tomo se combina com quatrooutros, fazendo com que cada eltrons pertenasimultaneamente a dois tomos (figura abaixo).

SILCIO14 Protns14 Eltrons 4 Eltrons na

ltima camada

GERMNIO32 Prtons32 Eltrons

LIGAO COVALENTE

2 5SENAI-PR

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Este tipo de ligao qumica denominada de ligaocovalente, e representada simbolicamente por dois traosque interligam os dois ncleos.

Quando um tomo tetravalente se associa por ligaescovalentes a quatro outros a ligao representada conformemostra a figura abaixo.

As ligaes covalentes se caracterizam por manter oseltrons fortemente ligados aos dois ncleos associados.

Por esta razo as estruturas cristalinas puras,compostas unicamente por ligaes covalentes, adquiremcaractersticas de isolao eltrica.

As estruturas cristalinas puras de elementostetravalentes so eletricamente isolantes.

O silcio e o germnio puros so materiaissemicondutores com caractersticas isolante quandoagrupados em forma de cristal.

A figura a seguir mostra a configurao cristalina do silciode forma planificada.

2 6SENAI-PR

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Observa-se que cada tomo realiza quatro ligaescovalentes com os tomos vizinhos.

O aspecto real de ligaes dos tomos de uma estruturacristalina de germnio ou silcio est apresentado na figuraabaixo.

DOPAGEM

A dopagem um processo qumico que tem por finalidadeintroduzir tomos estanhos a uma substncia na sua estruturacristalina.

A prpria natureza executa um processo de dopagempropiciando a existncia de impurezas na estrutura qumicados cristais que se instalam durante a sua formao.

A dopagem pode tambm ser realizada em laboratrios,com o objetivo mais especfico.

Colocar no interior da estrutura de uma quantidadecorreta de uma determinada impureza, para que o cristal decomporte conforme as condies necessrias em termoseltricos.

REPRESENTAO PLANIFICADA

ESTRUTURA TETRADRICA

2 7SENAI-PR

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Nos cristais semicondutores (germnio e silcio,principalmente) a dopagem realizada por atribuir ao materialcerta condutividade eltrica.

A forma como o cristal ir conduzir a corrente eltrica ea sua condutibilidade depende do tipo de impureza utilizada eda quantidade de impureza aplicada.

CRISTAL N

Quando o processo de dopagem introduz na estruturacristalina uma quantidade de tomos com mais de quatroeltrons na ltima camada forma-se uma nova estruturacristalina, denominada de cristal N.

Tomando-se como exemplo a introduo de tomos defsforo que possuem cinco eltrons na ltima camada nocristal.

Dos cinco eltrons externos do fsforo apenas quatroencontram um par no cristal que possibilite a formaocovalente.

O quinto eltron do fsforo no forma ligao covalenteporque no encontra um eltron na estrutura que possibiliteesta formao.

Este eltron isolado tem a caracterstica de se libertarfacilmente do tomo, passando a vagar livremente dentro deestrutura do cristal, constituindo-se portador livre de cargaeltrica.

ELTRON LIVRE

2 8SENAI-PR

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Cada tomo de impureza fornece um eltron livre daestrutura do cristal semicondutor.

Com a adio de uma determinada quantidade deimpurezas o cristal que era puro e isolante passa a sercondutor de corrente eltrica, atravs dos portadores livres(eltrons) que podem circular na banda de conduo.

importante observar que o nmero total de eltrons eprtons igual, de forma que o material continua eletricamenteneutro.

O cristal semicondutor dopado com impurezas de maiornmero de eltrons (como o fsforo) denominado de cristalN porque a corrente eltrica conduzida no seu interior porcargas negativas.

Observa-se que o cristal N conduz a corrente eltrica,independentemente da polaridade da bateria.

CORRENTE DE ELTRONS CORRENTE DE ELTRONS

CRISTAL N CRISTAL N

2 9SENAI-PR

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Si

In

Si

Si

Si

Si

In

Si

In

Si

In

Si

Si

Si

Si

CRISTAL P

A utilizao de tomos com menos de quatro eltronsna ltima camada para o processo de dopagem d origem aum tipo de estrutura chamada de cristal P.

O tomo de ndio, por exemplo, que tem trs eltrons naltima camada, d origem a um cristal P quando utilizado nadopagem.

Quando os tomos de ndios so colocados na estruturado cristal puro verifica-se a falta de um eltron para que oselementos tetravalentes se combinem de forma covalente.

Esta ausncia no interior do cristal denominada delacuna, sendo representada por uma carga eltrica positivana estrutura qumica.

FALTA 1ELTRON

LACUNA

3 0SENAI-PR

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A lacuna no propriamente uma carga positiva, massim, a ausncia de uma carga negativa.

Os cristais dopados com tomos de menos de quatroeltrons na camada externa so denominados de cristais Pporque a conduo de corrente eltrica no seu interior se dpela movimentao das lacunas.

O movimento de lacunas no cristal P pode ser facilmenteobservado, quando se analisa a conduo de corrente passoa passo.

Quando se aplica uma diferena de potencial aosextremos de um cristal P uma lacuna ocupada por um eltronque se movimenta deixando uma lacuna em seu lugar.

Esta lacuna preenchida pelo eltron seguinte , que tornaa criar outra lacuna atrs de si.

Assim, a lacuna ser preenchida por outro eltrongerando nova lacuna, at que esta lacuna seja preenchida porum eltron proveniente da fonte.

As lacunas se movimentam na banda de valncia dostomos e os eltrons que as preenchem, na banda deconduo.

A conduo de corrente por lacunas no cristal Pindepende da polaridade da fonte de tenso.

MOVIMENTO DA LACUNA

MOVIMENTO DOS ELTRONS

3 1SENAI-PR

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Conclui-se que os cristais P e N, isoladamente,conduzem a corrente eltrica que seja a polaridade de tensoaplicada aos seus extremos.

Os cristais P e N so a matria-prima para fabricaodos componentes eletrnicos modernos tais como: diodos,transistores, circuitos integrados.

INFLUNCIA DA INTENSIDADE DE DOPAGEM NOCOMPORTAMENTO DOS MATERIAIS SEMICONDUTORES

A conduo de corrente eltrica nos materiaissemicondutores depende dos portadores livres de carga naestrutura qumica.

Os cristais dopados mais intensamente se caracterizampor apresentar maior condutibilidade, porque sua estruturaapresenta um maior nmero de portadores livres.

CORRENTE DE LACUNAS CORRENTE DE LACUNAS

CRISTAL P CRISTAL P

MATERIAL N MATERIAL N

DOPAGEM FRACO DOPAGEM FORTE

CORR

ENTE

MAIO

R

3 2SENAI-PR

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Controlando a quantidade de impurezas introduzidas naestrutura cristalina, a faixa proibida, localizada entre as faixasde valncia e conduo, pode ser reduzida a uma larguradesejada.

Observando-se a quantidade de energia necessria paratomar os materiais condutores, nos grficos acima, verifica-se que com o aumento da dopagem o material levado conduo mais facilmente.

INFLUNCIA DA TEMPERATURA NA CONDUTIBILIDADEDOS MATERIAIS SEMICONDUTORES

A temperatura exerce influncia direta sobre ocomportamento dos materiais semicondutores no que dizrespeito a condutibilidade eltrica.

Quando a temperatura de um material semicondutoraumenta, a energia trmica adicional faz com que algumasligaes covalentes da estrutura se desfaam.

Cada ligao covalente que se desfaz pelo acrscimode temperatura propicia a existncia de dois portadores livresde energia a mais na estrutura do cristal.

LARGURA DA FAIXAPROIBIDA



MATERIAL ISOLANTE

MATERIAL SEMICONDUTORFRACAMENTE DOPADO

MATERIAL SEMICONDUTORFORTEMENTE DOPADO

3 3SENAI-PR


A existncia de um nmero de portadores aumenta a permitindo a circulao de correntesmaiores no cristal.

AQUECIMENTO

PORTADORES ADICIONAIS

LIGAO COVALENTEDESFEITA PELA

ENERGIA TRMICA

AQUECIMENTO

3 4SENAI-PR

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Documents

Eletronica embarcada 2