EAETI – DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E TI: Cargas Elétricas no Diodo de Junção PN

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Figura 2 – Zona de Depleção em amarelo[pic 4]

Fonte: https://www.youtube.com/watch?v=O7rcD0_lR9k

Polarização

É sabido que o diodo de Junção PN pode se comportar tanto como condutor de corrente elétrica, como isolante, o que determina tal propriedade é o tipo de polarização o qual ele é submetido. Para ocorrer a admissão de corrente elétrica o diodo sofre uma Polarização Direta (vide figura 3) que consiste em conectar o polo positivo de uma fonte de tensão ao ânodo e o polo positivo ao catodo; aplicando uma tensão de 0 volts e aumentando gradativamente, percebe-se que os elétrons do ânodo sofrem repulsão aos elétrons presentes no eletrodo positivo conectado à sua extremidade; da mesma forma ocorre no catodo, e gera como consequência o estreitamento da zona de depleção; ao atingir uma tensão de mais ou menos 0,7 volts a camada de depleção já está tão ínfima e não exerce mais influência ao diodo, admitindo a passagem de corrente em apenas um sentido (do ânodo para o cátodo), conduzindo eletricidade.

Figura 3 – Polarização Direta do Diodo

[pic 5]

Fonte: Google Imagens

A polarização reversa ocorre de forma análoga à polarização direta, porém ao contrário: o polo positivo da fonte de tensão é conectado ao cátodo (cristal negativo), assim como o polo negativo ao ânodo; dessa forma os elétrons dos cristais sofrerão atração pelos polos da fonte por possuírem sinais opostos, por consequência irá ocorrer um encurtamento do ânodo e do cátodo e um alongamento da camada de depleção, impedindo o trânsito de corrente, transformando o diodo em um isolante.

Figura 4 – Polarização Reversa do Diodo

[pic 6]

Fonte: Google Imagens

Aplicações

Como antes citado, o diodo é um dispositivo eletrônico com n aplicações nos circuitos, conforme a sua característica, como pode ser visualizados nos exemplos a seguir.

Retificador: Os retificadores são utilizados na indústria para condicionar, tornar sinais senoidais de corrente alterada AC, em corrente contínua DC, vale ressaltar que esta continuidade pretendida se refere a deixar o sinal somente com sinal positivo, podendo ainda assim haver variação da tensão no circuito, ou seja, pode continuar havendo uma não linearidade da mesma.

- Retificador de Meia Onda

- [pic 7]Retificador de onda completa

[pic 8]

Circuitos Lógicos: São o conjunto de portas lógicas que, se utilizam da Álgebra Booleana para representar presença ou ausência de sinal através dos bits 0 e 1, cada porta possui uma lógica de funcionamento específica, tendo o diodo aplicação direta na sua construção, junto com os resistores, devido as características antes apresentadas.

Nível lógico da variável

Nível de tensão elétrica

0 / falso

0V

1 / verdadeiro

5V

- Portas OR e AND (exemplos com 2 e 3 entradas)

[pic 9]

[pic 10]

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Conclusão

Ao término desta atividade, foi evidenciado o nível de versatilidade e precisão que o diodo apresenta, justificando seu alto grau de usabilidade na eletrônica, bem como compreender os princípios que regem seu funcionamento, correlacionando de forma direta ao conteúdo visto em sala.

Referências

Romano,C.; Toddai,R. Eletra: volume 2 eletrônica geral .9ed.São Paulo:brasiliense,1ed.1976.

Laboratório de eletrônica analógica e digital: teoria e experimentos práticos. São Paulo, Senai, 2015. Disponível em: . Acesso em: 12 set. 2016.

Tecnologia dos computadores. Disponível em: . Acesso em: 13 set.2016.