o material a seguir complementa o livro texto, microeletrônica...
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Prof. Antonio C Seabra – Notas de Aula PSI2223 (2011) – Livro Texto: Microeletrônica – Quinta Edição Sedra/Smith
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Introdução à Eletrônica – PSI2223
Aula 7
O material a seguir complementa o livro texto, Microeletrônica 5ªEdição de Sedra/Smith. Este material não é um substituto para o livro texto, portanto você deve seguir em paralelo com estematerial e o livro.
Dr. Antonio Carlos SeabraProfessor Titular
Dep. Engenharia de Sistemas EletrônicosEscola Politécnica da USP
2011
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7ª Aula: Circuitos Retificadores
- Finalizar a matéria e exercícios.
Ao final desta aula você deverá estar apto a:
-Explicar o funcionamento do filtro capacitivo para circuitosreguladores
-Determinar os valores de pico da tensão de saída (na carga) e dacorrente reversa nos diodos em retificadores meia onda e ondacompleta
-Explicar o funcionamento de circuitos limitadores e grampeadores
-Determinar a forma de onda de saída em circuitos limitadores
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Diagrama de Blocosde Circuitos Retificadores
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O Retificador com Bloco de Filtro(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor – Retificador de Pico)
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O Retificador com Bloco de Filtro(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor – Retificador de Pico)
E com carga?
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O Retificador com Bloco de Filtro(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor – Retificador de Pico)
modelo diodo ideal
LI
LCD
OL
idtdC
iii
Ri
v
v
/Quando D está conduzindo:
V de ondulação (ripple)
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CRtpO eV /v
CRTpeV /rp V-V
RV
i
pequenoVTCRQuando
VVV
pL
r
rpO
:)(
21
fCIVou
fRCV
CRTVV
Lr
ppr
CRTe CR
T
1
Como CR >> T:
e portanto:
Determinando Vo e Vr
Vo
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114)11(
)(
)(
tfI
tCVIi
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CVVCQ
tIiQIiitiQ
Lr
LDmedio
rLDmedio
rCe
LDmediof
LDmedioCmedio
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àentreguefontepelafornecido
carga
e portanto:
Determinando IDmédio e IDpico
fornecida
t
t C Qdti 2
1
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fVV
touVVt
ou
VVtV
e
tt
ângulopequenoumétComo
VVtV
prpr
rpp
rpp
2/2
/2
)(211
:
)(211)cos(
:
)cos(
2
2
portanto
Determinando IDmédio e IDpico
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Determinando IDmédio e IDpico
)/21(
)
2/2
11(
)11(
rpLDmedio
prLDmedio
LDmedio
VVIi
fVV
f
Ii
tfIi
DmedioDpicopr
rpLDpico
Dpico
iiVVSe
VVIi
comoicalcularpodemos
2
)/221(
:
(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor)
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(No Retificador Onda Completa com Filtro com Capacitor)
fRCV
V pr
)2/21(
)2/1()/21(
rpLDpico
rpLrpLDmedio
VVIi
VVIVVIi
2
2
meia onda completa
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C Vp
Vr f R 1002 60 10 103 83, 3 F
iDmed 10(1 2 100/2 ) 324 mAiDmax 10(1 2 2 100/2) 638 mA
EXEMPLO 3.10 Considere um retificador de pico alimentado por umasenóide de 60 Hz tendo um valor de pico de Vp = 100 V. Suponha umaresistência de carga R = 10 k. Calcule o valor da capacitância C queresultará numa ondulação de pico-a-pico de 2 V. Calcule também a fração do ciclo durante a qual o diodo conduz, além do valor médio e de pico dacorrente no diodo.
t 2 2/100 0, 2 radO ângulo de condução t é
Logo, o diodo conduz por (0,2/2) 100 = 3,18% do ciclo.Como IL = 100/10 = 10 mA, as correntes média e de pico no diodo são:
SOLUÇÃOObtemos o valor de C como
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Diagrama de Blocosde Circuitos Retificadores
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Desempenho de um Regulador com Zener
Regulação de Linha S
O
VV
Regulação de Carga L
O
IV
(p.ex. = 1V)
(p.ex. = 1mA)
(máxima corrente pior carga)
(VS médio)
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Exemplo 3.8: O diodo zener do circuito abaixo é especificadopara 6,8V@5mA, rz =20 e IZK = 0,2mA. Veja que V+ tem umavariação.(a) Determine a tensão de saída sem carga;(b) Determine a regulação de linha para a variação de +- 1V na entrada;(c) Qual a variação na tensão de saída quando se coloca uma carga que
drena 1mA? Isso é chamado Regulação de Carga.(d) Qual a variação na tensão de saída para uma carga de 2k;(e) Qual a variação na tensão de saída para uma carga de 0,5k;(f) Qual o valor mínimo de carga para o circuito operar corretamente?
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Circuitos Limitadores e Grampeadores
entrada
saída
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Circuito Grampeador
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Exercícios
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Figura 3.38 Voltage doubler: (a) circuit; (b) waveform of the voltage across D1.
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Triplicador de Tensão
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2k
10k10V@5mA
rz = 20
VVVV
IrVV
z
z
zzzz
9,91,01010.5.2010
0
30
0
22V
2k
10k
22V
20
9,9V
00,1078,922,0
988.0.9,922,069,167,1.9,9
20220.22
12,109,922,02~20
2~.9,9202
20.22
2//10202//10.9,9
20//10220//10.22
kk
kV
OUk
kk
V
kkkk
kkkV
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