Teoria dos semicondutores. Diodo e PN-junção. Diodo Zener

ETAPA 1

Aula-tema: Teoria dos semicondutores. O diodo e a junção PN. Diodo Zener.

Esta atividade é importante para que você exercite os seus conceitos de pesquisa, utilizando o livro texto, as aulas da cadeira de Eletrônica Analógica e a Internet. O ambiente ideal é o Laboratório de Eletrônica Analógica.Para realizá-la, é fundamental seguir os passos descritos.

PASSO 1

Separar um diodo 1N4007, como o da figura 1. Um resistor (R) de 240 A, uma fonte (E) variável DC (Direct Current) de 12 Volts e um multímetro digital. Todos esses dispositivos podem ser facilmente operados no laboratório de Eletrônica Analógica em uma protoboard.Em seguida teste se o diodo está operacional por meio de um ohmímetro (ou um multímetro configurado para medir resistência).

Figura 01: Diodo, dispositivo físico.

PASSO 2

Ligar os terminais do ohmímetro (vermelho e preto) a cada um dos terminais do diodo, depois os inverta. Em uma das medidas a resistência deve ser alta, e na outra posição próxima a zero. Caso contrário, o diodo não está funcional. Entreguem ao seu professor este relatório para ser avaliado e para que as dúvidas sejam eliminadas.

Resposta: Feito o teste, foi contatado que quando medimos com a ponta de prova preta no catodo “Negativo do diodo, tendo como referencia a faixa branca no componente.” e a ponta de prova vermelha no anodo” Positivo do diodo lado oposto a faixa branca”a resistência e baixa, assim que invertemos a polaridade a resistência e alta.

PASSO 3

Encontrar na Internet o data sheet do diodo 1N4007. Identifiquem visualmente o pólo positivo P e o negativo N do diodo (figura 1), uma vez que, em esquemáticos de circuitos, os diodos são costumeiramente identificados pela simbologia da figura 2.

Figura 02: Simbologia Diodo.

Utilizar a figura 2 e montem o circuito da figura 3. O diodo está diretamente polarizado. Meça, com um multímetro, a tensão (VD) no diodo e a corrente (ID) que o atravessa

Figura 03: Simbologia do Diodo.

Resposta: Fazendo a medição com a fonte diretamente polarizada com 12V Obtemos:

Vd=0,75

Id: 46mA

PASSO 4

Reduzir a tensão da fonte para 0,5 Volts. Meça a tensão (VD) no diodo e a corrente (ID) que o atravessa. Montem o circuito da figura 4. O diodo está reversamente polarizado. Novamente, Meçam a tensão (VD) no diodo e a corrente (ID) que o atravessa. Em seguida, calculem os valores teóricos de ID, VR e VD. Comparem e justifiquem os valores teóricos e práticos encontrados.

Figura 04: Diodo, polarização direta.

Respostas:

Medição com 0.5V Direta:

VD: 0.5V

ID: 37.3µA

Medição com 12V Reversa:

VD: 12V

ID: 0.12µA

Medição com 0.5V Reverso:

VD: 0.5V

ID: 0 V

Calculando:

Foi adotada a queda de tensão padrão para o diodo diretamente polarizado de 0,7V.E também pegamos como exemplo para o calculo o resistor de 330Ω.

VD= 0.7V – 12V=11.3V

ID= 11,3V= 34,24ma

330Ω

VD= 0,5V

Fonte 0,5V

IR 0V = 0A

330Ω

VD=5V

Fonte 12V reversamente polarizado:

IR= 0V = 0A

330Ω

VD=12V

VR= 0V

ETAPA 2

Aula-tema: O diodo e a junção PN. Diodo Zener. Estrutura física e princípio de funcionamento. Modos de operação: Modo Ativo, Saturado, em Corte e Reverso do Transistor Bipolar.

Esta atividade é importante para que você se familiarize com os dois dispositivos semicondutores básicos no exercício do conhecimento da cadeira de Eletrônica Analógica: o Transistor Bipolar de Junção (TBJ). É importante que o aluno, individualmente, exercite os seus conceitos de pesquisa, utilizando o livro texto, as aulas da cadeira de Eletrônica Analógica e a Internet. O ambiente ideal é o Laboratório de Eletrônica Analógica

PASSO 1

Fazer