2008/2

Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
Retificadores
(ENG - 20301)
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
01) Descreva com suas palavras o significado da palavra ideal aplicada a um dispositivo ou
sistema.
02) Qual é a principal diferença entre as características de uma chave simples e as de um diodo
ideal?
03) Descreva a diferença entre os materiais semicondutores do tipo n e do tipo p.
04) Descreva a diferença entre impurezas doadoras e aceitadoras.
05) Utilizando a equação abaixo, determine a corrente no diodo a 20 oC para um diodo de silício
com Is = 0,1 μA em um potencial de polarização reversa de -10 V.
 k VD 1 
I D  I s   e TK 




Onde:
 Is = corrente de saturação reversa;
 k = 11.600/n com n=1 para o germânio e n=2 para o silício;
 Tk = TC+273º.
06) Determine a queda de tensão direta através do diodo cujas características aparecem na figura
abaixo, a temperaturas de -75 oC, 25 oC, 100 oC e 200 oC e com uma corrente de 10 mA. Para
cada temperatura, determine o valor da corrente de saturação. Compare os extremos de cada uma
e comente a razão entre as duas.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
1
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
07) Com base na figura abaixo, qual seria o valor apropriado de VT para esse dispositivo?
Compare com o valor obtido de VT para o silício e o germânio.
08) Com base na figura abaixo, determine a corrente de pico máximo tolerável se o período de
duração do pulso for de 1 ms, a freqüência de 300 Hz e a corrente cc máxima tolerável de 20 mA.
09) a) Utilizando a curva característica da figura abaixo, determine ID, VD e VR para o circuito da
figura.
b) Repita o item anterior utilizando o modelo aproximado do diodo e compare os resultados.
c) Repita o item a) utilizando o modelo ideal do diodo e compare os resultados.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
2
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
10) a) Utilizando a curva característica do diodo do exercício 09, determine ID e VD para o
circuito da figura abaixo.
b) Repita o item a) com R = 0,47 kΩ.
c) Repita o item a) com R = 0,18 kΩ.
d) O valor de VD é relativamente próximo a 0,7 V em cada caso?
Compare os valores resultantes de ID. Comente isso.
11) Determine a corrente I para cada uma das configurações das figuras abaixo utilizando o
modelo equivalente aproximado do diodo.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
3
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
12) Determine VD e ID para os circuitos das figuras a seguir.
13) Determine o valor de Vo para cada circuito da figura abaixo.
14) Determine Vo e ID para os circuitos a seguir.
15) Determine Vo1 e Vo2 para os circuitos da figura abaixo.
16) Determine Vo e ID para os circuitos das figuras.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
4
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
17) Determine Vo e I para os circuitos abaixo.
18) Determine Vo1, Vo2 e I para o circuito da figura abaixo.
19) Determine Vo e ID para o circuito a seguir.
20) Determine Vo para a porta OR de lógica negativa da figura abaixo.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
5
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
21) Determine Vo para a porta AND de lógica negativa da figura abaixo.
22) Determine Vo para a porta da figura abaixo.
23) Determine Vo para a configuração da figura a seguir.
24) Para o circuito da figura abaixo, esboce a forma de onda de vo e determine Vdc.
25) Para o circuito da figura a seguir, esboce as formas de onda de vo e ir.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
6
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
26) Esboce a forma de onda de vo para o circuito abaixo e determine a tensão cc disponível.
27) Determine a tensão vo de cada circuito da figura abaixo para o sinal de entrada mostrado na
figura.
28) Determine a tensão vo dos circuitos da figura a seguir conforme o sinal de entrada aplicado.
29) Determine vo para o sinal de entrada mostrado na figura abaixo.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
7
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
30) a) Determine VL, IL, IZ e IR para o circuito abaixo considerando RL = 180 Ω.
b) Repita o item a) se RL = 470 Ω.
c) Determine o valor de RL que estabelece as condições de máxima potência para o diodo zener.
d) Determine o valor mínimo de RL para garantir que o diodo zener está no estado ligado.
31) a) Projete o circuito da figura abaixo para manter VL em 12 V para uma variação na carga (IL)
de 0 a 200 mA. Ou seja, determine Rs e VZ.
b) Determine PZmax do diodo zener do item a).
32) Para o circuito da figura a seguir, determine a faixa de Vi que manterá VL em 8 V e não
excederá a potência máxima nominal do diodo zener.
33) Projete um regulador de tensão que mantenha uma tensão de saída de 20 V através de
uma carga de 1 kΩ, com uma entrada que varia de 30 a 50 V. Ou seja, determine o valor
apropriado de Rs e a corrente máxima IZmax.
34) Qual o fator de ondulação de um sinal senoidal que possui uma ondulação com pico de 2 V
sobre um valor médio de 50 V?
35) Um filtro fornece uma saída de 28 V, sem carga, e 25 V para uma operação com carga
máxima. Calcule a regulação da tensão em termos percentuais.
36) Um filtro a capacitor de 400 μF tem como entrada uma tensão retificada de onda completa,
com 18 V de pico. Qual a ondulação e os valores das tensões cc no capacitor para uma carga que
drena 100 mA?
37) Um retificador de onda completa operando na rede de 60 Hz produz uma tensão retificada
com 20 V de pico. Se um capacitor de 200 μF for utilizado, calcule a ondulação para uma
corrente de carga de 120 mA.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
8
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
38) Um retificador de onda completa (operando com uma rede de 60 Hz) alimenta um filtro (C =
100 μF), que fornece 12 Vcc quando conectado a uma carga de 2,5 kΩ. Calcule a tensão de
ondulação na saída.
39) Determine o valor do capacitor necessário para se obter uma tensão filtrada com ondulação
de 15% quando a corrente de carga é de 150 mA. A tensão retificada de onda completa é de 24
Vcc e a fonte é de 60 Hz.
40) Um capacitor de 500 μF fornece uma corrente de carga de 200 mA com ondulação de
8%.Calcule a amplitude da tensão retificada obtida da rede de 60 Hz e os valores da tensão cc no
capacitor.
41) Calcule a tensão de saída e a corrente no diodo zener no circuito regulador da figura abaixo.
42) Calcule a tensão de saída do circuito da figura abaixo.
43) Desenhe o circuito de uma fonte de tensão composta por um retificador de onda completa,
um capacitor de filtragem e um CI regulador para oferecer uma saída de +12 V.
44) Calcule a tensão de entrada mínima do retificador de onda completa e do capacitor na figura
a seguir, quando conectado a uma carga que drena 250 mA de corrente.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
9
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
45) Determine o valor máximo permitido para a corrente de carga na qual a regulação é mantida
pelo circuito da figura abaixo.
46) Determine o valor da tensão regulada na saída do circuito a seguir.
47) Para a configuração em série do diodo da figura a abaixo, empregando a curva característica
do diodo da figura, determine:
a) VDQ e IDQ;
b) VR.
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
10
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
I D  mA
 VD  I D


9
VR
5

3
7
Si
500
2V

1
3,0
2,0
1,0
VD V 
48) Repita o problema anterior usando um resistor de 200 Ω.
I D  mA
9
7
5
3
1
1,0
3,0
2,0
VD V 
49) Repita os dois problemas anteriores considerando o modelo do diodo por queda de tensão
constante.
50) Considerando os circuitos abaixo, verifique se os diodos estão em condução ou bloqueados.

Vf

D1
R1
R2
Vf

R1
D1

Circuito (a).
Estado: _____________________________
Circuito (b).
Estado: _____________________________
Região de operação: ___________________
Região de operação: ___________________

Vf

D1
D2
R1

V1

R1 D1
10V
5V

V2

Circuito (c).
Estado: _____________________________
Circuito (d).
Estado: _____________________________
Região de operação: ___________________
Região de operação: ___________________
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
11
Lista de Exercícios de Dispositivos Eletrônicos
D1
R1


Vf
Vf


D1
D2
R1
Circuito (e).
Estado: _____________________________
Circuito (f).
Estado: _____________________________
Região de operação: ___________________
Região de operação: ___________________


D1
V1
V1


V2
R1

Circuito (g).
Estado: _____________________________
Região de operação: ___________________


V2

D1
10V
R1
5V
D2
Circuito (h).
Estado: _____________________________
Região de operação: ___________________
ENG 20301 – Retificadores – 2008/2
12