Exercícios de Semicondutores

Exercícios de Diodos
S - Microelectronic Circuits, Sedra/Smith, quarta edição
S3ed 3.2 a) e b)
S3ed 3.14 a) e b)
1. (S3.18) Indique para que valor de tensão aplicada aos terminais do díodo é que
este conduz uma corrente igual a 1000 Is ? Em função de I S qual e a tensão que
flúi no mesmo díodo quando a tensão aplicada é de 0.7 V .
Solução: 345mV 0.172V??
1.2  10 6 I s xxxxx 1.44e12Is
2. (S3.19) Um díodo para o qual a queda de tensão com polarização directa é de
0.7V para 1mA , com n  1 , é utilizado com ma tensão directa de 0.5V . Qual é
o valor da corrente?
Solução: 0.335uA
3. (S3.21) Um determinado díodo conduz 1A para uma tensão de aplicada de
0.65V e 2A para uma tensão aplicada de 0.67V . Quais são os valores de n e de
I S ? Que corrente correrá na junção para 0.7V ?
Solução: n=1.154, Is=164e-12ª, b) 5.658A
4. (S3.25) No circuito da figura ambos os díodos têm n  2 , mas o díodo D1 tem
dez vezes a área do díodo D2. Qual é valor da tensão resultante, V? Para obter
um valor de V de 50mV qual é o valor de I 2 necessário?
V
D1
I1
10mA
D2
I2
1mA
Solução: 0.11V xxxx 0.225V;
2.69mA xxxx 7.863mA(S3.26) No circuito
na figura ambos os díodos são idênticos conduzindo 10mA para uma tensão de
0.7V e 100mA para 0.8V . Determine qual é o valor de R para o qual V  50mV .
V
D1
I1
R1
1kohm
D2
10mA
5 - (S3.76) Um díodo regulador de Zener com uma resistência incremental de 4  é
alimentado através de uma resistência de 82  . Se a alimentação na entrada do
circuito aumentar 1.4 V qual é a mudança correspondente na tensão de saída.
6 - (S3.43) Um díodo com disrupção por avalanche aos 10V tem uma potência
máxima de potência dissipada de 0.25W. Que valor de corrente é que leva a potência
dissipada a metade do seu valor máximo? Se a disrupção ocorrer apenas por 10ms
em cada 20ms, qual é o valor máximo da corrente permitida?
7 - (S3.56) Um projectista com um grande número de díodos os quais têm uma
tensão de 0.7V aos seus terminais para uma corrente de 10mA. E para os quais a
aproximação dos 0.1V por década é razoavelmente boa. Utilizando ma fonte de
corrente de 10mA pretende-se criar uma referência de 1.25V. Sugira uma
combinação de díodos em série ou em paralelo que permita efectuar o trabalho da
melhor forma possível. Que valor de tensão é que é realmente obtido?
Solução: 1.25=0.65+0.6 donde resulta uma série de 3 díodos mais uma série de 10
díodos.
8 – Para o seguinte circuito determine a oscilação na saída.
D1
1
20V 50Hz 0Deg
C1
R1
100uF
1kohm
V1
9 – Para o seguinte circuito:
a) Determine a oscilação da tensão no ponto 1 e na saída do circuito.
b) A fonte apresenta perdas, na resistência R2 e no díodo D2, determine o
rendimento da fonte, nomeadamente a relação entre a potência dissipada na carga, e
a potência fornecida pela fonte.
c) Determine qual é o menor valor de C1 que permite que o díodo D2 se mantenha
da disrupção.
d) Repita a aliena anterior para uma resistência de 200.
D1
1
R2
Vo
100ohm
20V 50Hz 0Deg
C1
400uF
V1
Vz=15V
Rz=10ohm
D2
R1
1kohm
3.49 – Um diodo com 1mA (vd =0.7V para id=1mA) está ligado em série com ums
resistência de 200 a uma fonte de alimentação de 1V.
a)Determinar uma estimativa aproximada da corrente no diodo que se espera.
b) Se o diodo tem n=2, determine a corrente no diodo de uma forma mais
aproximada utilizando uma análise iterativa.
3.50 Assumindo que tem diodos com vd=0.7V para id=1mA e n=1, desenhe um
circuito que utilize quatro diodos em série com uma resistência R ligado a uma fonte
de alimentação de 15V. A voltagem no conjunto dos diodos deve ser de 3.0V.
3.53 Desenho aproximadamente a característica de um diodo e a recta de carga de
um circuito esterno com uma fonte de tensão de 0.9V e uma resistência de 100.
Qual é o valor da corrente e da tensão no diodo que estima?
3.66 Costuma se dizer que o modelo de pequenos sinais é válido para variações da
tensão de cerca de 10mV. Que percentagem de variação da corrente é que isto
corresponde para sinais positivos e negativos e para a) n=1 e n=2?