Lista de Exercícios 02

ELETRÔNICA I – 2312A – PROF. ALCEU FERREIRA ALVES
2ª LISTA DE EXERCÍCIOS – TEORIA DE DIODOS – 18/08/2008
1) Um diodo de silício tem uma corrente de saturação de 2nA em 25°C. Qual o valor de Is em 75°C?
E em 125°C?
2) A 25°C, um diodo de silício tem uma corrente reversa de 25nA. A componente de fuga pela
3)
4)
5)
6)
7)
superfície é igual a 20nA. Se a corrente de superfície ainda for de 20nA a 75°C, qual o valor da
corrente reversa total?
Num dado circuito, quando um diodo está polarizado diretamente, sua corrente é de 50mA.
Quando polarizado reversamente, a corrente cai para 20nA. Qual a razão entre a corrente direta e a
corrente reversa?
Qual a potência dissipada num diodo de silício com polarização direta se a tensão do diodo for de
0.7V e a corrente de 100mA?
Faça o gráfico I-V de um resistor de 2kΩ. Marque o ponto onde a corrente é de 4mA.
Esboce o gráfico I-V de um diodo de silício com uma tensão de compensação de 0.7V e uma PIV
de 50V. Explique cada uma das principais partes do gráfico.
Na figura 01, qual é dissipação de potência aproximada do diodo se a corrente for de 50mA? Qual
a potência dissipada quando a corrente for de 100mA?
100mA
50mA
0
0.5V 1V
1.5V 2V
2.5V 3V
3.5V 4V
4.5V 5V
5.5V 6V
6.5V 7V
7.5V 8V
FIGURA 01
8) Uma fonte de tensão de 8V leva o diodo a ter um resistor limitador de corrente de 100Ω. Se o
diodo tiver a característica I-V da figura 01, qual a corrente na extremidade superior da linha de
carga ? Qual a tensão na extremidade mais baixa da linha de carga? Quais os valores aproximados
da tensão e da corrente no ponto Q? Qual a potência dissipada pelo diodo?
9) Repita o problema anterior para uma resistência de 200Ω. Descreva o que acontece com a linha de
carga.
10) Repita novamente o problema 8 modificando a fonte para 2V. O que acontece com a reta de
carga?
11) A tensão da fonte é de 9V e a resistência de fonte é 1kΩ na figura 02a. Calcule a corrente através
do diodo.
12) Na figura 02b a fonte é de 12V e a resistência é 47kΩ. Qual a corrente do diodo?
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13) Na figura 02c, a fonte é de 15V, R1=68kΩ, R2=15kΩ e R3=33kΩ. Calcule a corrente no diodo. O
divisor de tensão que alimenta o diodo é estabilizado?
+Vs
R1
Rs
Rs
Vs
Vs
+
+
R2
(a)
(b)
R3
(c)
FIGURA 02
14) Suponha que a fonte de tensão seja invertida na figura 02c. Se Vs=100V, qual o valor da tensão
reversa através do diodo? (utilize os mesmos valores de resistência fornecidos no probl. 13)
15) Na figura 02c, suponha que a fonte foi invertida. Se Vs=200V, R1=10kΩ e R2=10kΩ, qual(is) dos
diodos apresentados na tabela a seguir não poderá ser usado no circuito, sob o risco de romper-se?
Diodo
VBR
IFmáx
1N914
1N4001
1N1185
75V
50V
120V
200mA
1A
35A
16) Na figura 02b, a tensão da fonte é 100V e a resistência de fonte é 220Ω. Quais dos diodos
apresentados na tabela do problema anterior podem ser usados no circuito?
17) Calcule a resistência direta aproximada do diodo da figura 01 nas correntes de 10mA, 50mA e
100mA.
18) Calcule a razão de resistências reversa/direta para cada um dos diodos na tabela abaixo:
Diodo
IF (VF)
IR (VR)
1N914
1N4001
1N1185
10mA (1V)
1A (1.1V)
10A (0.95V)
25nA (20V)
10µA (50V)
4.6mA (100V)
19) Supondo que a tensão medida através do diodo da figura 03a seja 5V, pode-se afirmar que o diodo
está aberto ou em curto?
20) Supondo que a resistência Rs esteja em curto na figura 03a, qual será a tensão do diodo? O que
acontecerá ao diodo?
21) No circuito da figura 03a você mede 0V através do diodo e 5V na tensão da fonte em relação ao
terra. O que há de errado com o circuito?
22) No circuito da figura 03b você mede uma tensão de +3V no anodo do diodo (em relação ao terra
do circuito). A seguir você mede 0V no catodo do diodo. Enumere alguns dos problemas que
podem estar ocorrendo com o circuito.
23) Você mede 0V no anodo do diodo da figura 03b. O que pode estar ocorrendo com o circuito?
24) Para que a corrente do diodo na figura 03a seja de 10mA, qual deverá ser o valor da resistência?
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25) Qual deverá ser o valor de R2 na figura 03b para que a corrente do diodo seja 0.25mA?
26) Reprojete o circuito da figura 03b para atingir as seguintes especificações: Vth=4V, R3=100kΩ e
um divisor estabilizado alimentando a malha que contém o diodo.
+12V
+5V
R1
30k Ω
Rs
100k Ω
R2
R3
10k Ω
5kΩ
(b)
(a)
FIGURA 03
27) Dado um diodo de silício com uma corrente reversa de 5µA em 25°C e 100µA em 100°C, calcule
a corrente de saturação e a corrente de fuga superficial.
Respostas
1) 64nA; 2.048µA - 2) 180nA - 3) 2.5x106 - 4) 70mW - 5) e 6) gráficos - 7) 40mW; 85mW
8) 80mA; 8V; 0.85V; 70mA; 59.5mW - 9) 40mA; 8V; 0.8V; 35mA; 28mW; menos inclinada
10) 20mA; 2V; 0.7V; 12.5mA; 8.75mW; paralela à primeira - 11) 8.3mA - 12) 0.24mA
13) 44.4µA; não é estabilizado - 14) 18.07V - 15) 1N914, 1N4001 - 16) 1N4001, 1N1185
17) 70Ω ; 16Ω ; 8.5Ω - 18) 8x106; 4.55x106; 0.229x106 - 19) aberto - 20) 0.7V; queima por
excesso de potência - 21) diodo em curto ou resistor aberto - 22) diodo aberto - 23) R1 aberto
ou R2 em curto - 24) 430Ω - 25) 22.94kΩ - 26) Vcc=12V; R1=2R2 ; R2 ≤ 1.5kΩ
27) IS=524.81nA; IFS=4.475µA (25°C)
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