Apresentação do PowerPoint

16/03/2017
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA
ELETRÔNICA 1 - ET74C
Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes
Aula 5 – SOLUÇÃO DE CIRCUITOS
CONTENDO DIODO SEMICONDUTOR
Curitiba, 17 março de 2017.
CONTEÚDO DA AULA
1. REVISÃO: modelo matemático
2. PONTO QUIESCENTE
3. SOLUÇÃO GRÁFICA
4. CRITÉRIOS PARA A SOLUÇÃO DE CIRCUITOS
5. PORTA LÓGICA “OU” e “E”
6. EXERCÍCIOS
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AT05- Solução de circuitos com diodos
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1-REVISÃO:MODELO MATEMÁTICO
VD
I D  I S (e
VT
 1) eq. 1
VT 
kT
q
eq. 2
VD
ID  IS . e
I D  I S (e
VT
VD
VT
eq. 3
REGIÃO DIRETA
 1) eq. 1
REGIÃO REVERSA
Corrente de
saturação
 INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA sobre tensão térmica e corrente de saturação:
IS dobra de valor a cada 10ºC de aumento na temperatura.
 TEMPO DE REESTABELECIMENTO REVERSO: tempo necessário para que a
corrente no circuito decresça a zero quando na mudança para a
polarização reversa.
- - 17 Mar 17
+++
+
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1-REVISÃO: CAPACITÂNCIAS
XC 
1
2 f C
 f  XC  0
 f  XC  
C
(Boylestad seção 1.10)
A
d
 d  C  menor
 d  C  maior
CD
CT
Capacitância de
difusão pol. direta
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Capacitância de
transição pol. reversa
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2-PONTO QUIESCENTE, PONTO DE OPERAÇÃO
(ESTÁTICO) OU PONTO “Q”
O termo quiescente significa quieto.
Um circuito pode estar quiescente sob duas condições:
1. Quando NÃO há entrada CA
2. Quando HÁ entrada CA no
ponto de cruzamento por zero.
Vcc
Vca
Lalond, David E.; Ross, John A.
Princípios de dispositivos e circuitos eletrônicos. Cap 6.
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2-PONTO QUIESCENTE, PONTO DE OPERAÇÃO
(ESTÁTICO) OU PONTO “Q”
Quando o circuito é submetido às duas condições?
Vcc
VCC
Nível CC
Vca
t
Quando há a superposição dos níveis de tensão, o nível CC, ou
seja, as tensões CC estarão presentes somente quando o sinal CA
cruzar o eixo zero.
Sendo esta a condição em que o circuito passa pelo ponto
quiescente (Q).
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2-DETERMINAÇÃO DO PONTO QUIESCENTE
Ponto quiescente é obtida pelo cruzamento da curva característica do
diodo em conjunto com a reta de carga do circuito elétrico.
i) Curva característica
iv) Ponto Quiescente
iii) Reta de Carga
Curva característica +
Reta de carga
ii) Circuito sob análise
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•Boylestad:
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seção 2.2 p.76
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2-TÉCNICAS PARA A SOLUÇÃO DE CIRCUITOS
1. Análise gráfica: as informações são obtidas pelo cruzamento da curva
característica do diodo em conjunto com a reta de carga do circuito
elétrico em questão e que determina o ponto de operação ou
quiescente (Q) do diodo.
2. Modelo elétrico do diodo: faz a representação elétrica do diodo a
partir de estruturas elétricas elementares.
3. Modelo matemático do diodo: emprega uma equação matemática
que representa o comportamento elétrico do diodo.
1. Análise gráfica
2. Modelo elétrico
3. Modelo matemático
I  I S (e
VD
nVT
 1)
Análise interativa
V2  V1  2,3  VT log
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I2
I1
Boylestad: seções:1.6 a 1.9 e
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seções: 2.1 a 2.5
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3-SOLUÇÃO GRÁFICA - EXEMPLO
Boylestad, ex 1, p. 73
Explicaçã
o na aula
Exercício
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3-SOLUÇÃO GRÁFICA: SEQUÊNCIA DE SOLUÇÃO
Sequência para a solução:
I) Determinação da reta de carga do circuito ID = f(VD).
É a equação da malha do circuito sob análise em dois pontos
particulares:
1º) No ponto em que a corrente no diodo é zero: ID=0
2º) No ponto em que a tensão no diodo é zero: VD=0
Equação do circuito  E= VD+ ID.R  ID= (E - VD)/R
1º) Para obter o ponto em que ID=0, substitui na equação do circuito
ID=0, que resulta em VD=E.
2º) Para obter o ponto em que VD=0,
substitui na equação do circuito VD=0,
que resulta em ID=E/R.
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3-SOLUÇÃO GRÁFICA: SEQUÊNCIA DE SOLUÇÃO
II) De posse da curva característica, sobrepõem a reta de carga nesta
curva.
+
IDQ
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Ponto de Operação ou
Quiescente – “Q”
VDQ
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3-SOLUÇÃO GRÁFICA: SEQUÊNCIA DE SOLUÇÃO
Desenvolvimento:
a) Equação do circuito: E=VD + ID.R
8 = VD + ID. 330  ID = (8-VD)/330
b) Para ID = 0  VD =8V
c) Para VD = 0  ID =8/330 = 24,24mA
Da interseção da curva
com a reta de carga, temse o ponto quiescente:
No caso:
VD=0,78V e ID=21mA
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4-CRITÉRIOS ORIENTATIVOS PARA SOLUÇÃO DE
CIRCUITOS CONTENDO DIODOS
Análise Gráfica, Análise Interativa, Modelo Simplificado,
Modelo da Queda de Tensão Constante e o Modelo Ideal.
Qual utilizar???
– Modelo Simplificado:
– Análise Gráfica:
positivo: utilizado para uma
positivo: visualizar a operação do
primeira aproximação;
circuito;
negativo: baixo nível de
negativo: impraticável em circuitos
precisão.
complexos;
– Modelo da Queda de Tensão
Constante: positivo: simplicidade.
– Análise Interativa:
negativo: baixíssimo nível de
positivo: alto nível de precisão da
precisão.
resposta;
– Modelo Ideal:
negativo: impraticável em circuitos
positivo: adequando quando a
complexos utilizando o processo
tensão V fonte>>VD;
manual.
negativo: não adequado em
soluções para pequenos sinais.
Créditos: Prof. Marcelino Andrade
https://digitalsignal.files.wordpress.com/2008/09/aula05.pdf slide 8
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5-PORTA LÓGICA “OU”
TABELA DA
VERDADE
“0” “ausência” de
tensão elétrica.
“1”  presença de
tensão elétrica.
Diodo como modelo
simplificado
A
B
Boylestad
2.6
17 Mar seção
17
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5-PORTA LÓGICA “E”
A
B
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6-EXERCÍCIOS (Boylestad cap 2, p. 73 a 78)
Adotar modelo simplificado para a solução
Analisar o exemplo 1.2
do 17
Boylestad,
p.14
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6-EXERCÍCIOS
Determine pelo método gráfico a tensão e corrente quiescente do diodo.
Malvino e Bates. Electronic
Principle, p.76
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