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Prof. Clovis Almeida

Curso: Eletrônica Básica

Carga Horária:80 horas

Instrutor: Eng. Clovis Almeida


Válvulas e estado sólido


Emissão termoiônica

A emissão termoiônica é o princípio de funcionamento de uma válvula a vácuo.


O universo é constituído de matéria e energia.

Matéria é qualquer coisa que ocupe espaço e possua massa, como pedra, água e ar.

Estados da matéria: sólido, líquido e gasoso.

Pode ser encontrada na forma simples ou na forma de compostos.

Matéria e Energia


Um Elemento Químico é uma substância que não pode ser reduzida a uma forma mais simples por processos químicos. Exemplos: ferro, ouro, prata, cobre etc.

Uma substância Composta é uma combinação química de dois ou mais elemento, como sal, água etc.

Matéria e Energia.


Uma molécula é a menor parte de uma substância composta que ainda preserva suas características originais.

Cada molécula contém átomos de cada elemento que forma o composto.

Matéria e Energia.


O átomo é a menor partícula em que um elemento químico pode ser dividido mantendo suas características originais.

Um átomo é formado por elétrons, prótons e nêutrons.

O número e a distribuição das partículas acima determinam o tipo de elemento.

Matéria e Energia.


O elétron transporta uma pequena carga negativa de eletricidade. O próton transporta uma pequena carga positiva de eletricidade, igual e de sinal oposto ao do elétron. A massa do próton é de cerca de 1837 vezes a do elétron. O nêutron é uma partícula sem carga elétrica e

com massa mais ou menos igual à do próton.

Matéria e Energia.


O nível de energia do elétron é a quantidade de energia necessária para que permaneça em órbita. O movimento do elétron lhe dá energia cinética e a sua posição lhe dá energia potencial. A soma das energias permitem sua permanência na órbita. Na medida em que ganha ou perde energia, ficará mais próximo ou mais atastado do núcleo.

Matéria e Energia.


Matéria e Energia.


As órbitas estão dispostas em camadas e subcamadas. Cada camada contém um número máximo de elétrons em um átomo, determinado por 2n2. As camadas são rotuladas de K a Q, começando com K, que é a mais próxima do núcleo. As camadas são subdivididas em quatro subcamadas: s, com 2 elétrons; p, com 6; d, com

10; f, com 14 electrons.

Matéria e Energia.


Matéria e Energia.


Valência é a propriedade que o átomo possui para combinar com outros átomos.

É determinada pelo número de elétrons na camada mais externa, denominada camada de valência.

Os elétrons da camada de valência são chamados elétrons de valência.

Matéria e Energia.


Ionização é o processo pelo qual um átomo ganha ou perde elétrons.

Um átomo que perde algum dos seus elétrons no

processo se torna carregado positivamente e é chamado íon positivo.

Quando o átomo possui excesso de elétrons torna-se carregado negativamente e é chamado íon negativo.

Matéria e Energia.


Bandas de energia são grupos de níveis de energia que resutam da grande proximidade dos átomos em um sólido.

As bandas energia mais importantes são: banda de condução, banda proibida e banda de valência.

Matéria e Energia.


Matéria e Energia.


Elétrons e lacunas.


Dopagem


Dispositivos de estado sólido

São componentes que operam devido ao movimento de elétrons dentro de uma “peça” sólida de um material semicondutor.


Diodo a semicondutor

Diodo de junção PNUma peça de material semicondutor tipo P

ligada a outra peça de material semicondutor tipo N.



Fluxo de corrente – material NPotencial positivo atrai os

elétrons livres.Outro elétron vindo do

negativo entra no cristal.Os portadores majoritários

(elétrons) são repelidos pelo terminal negativo e atraídos pelo positivo, passando pelo cristal.



Fluxo de corrente – material PAs lacunas se movem para

o potencial negativo.Elétrons vindos do circuito

externo entram no material negativo e completam as lacunas.

O terminal positivo atrai os elétrons removidos das ligações covalentes, criando novas lacunas.



Barreira de junção PNElétrons e lacunas se

movem livremente pelo material.

Elétrons do material N se difundem pela junção para dentro do material P para preencher lacunas.



Barreira de junção PN Lacunas do material P

se difundem pela junção para dentro do material N para serem preenchidas por elétrons.

Este processo se denomina recombinação de junção.

Ocorre redução de elétrons e lacunas na junção, que passa a se chamar região de depleção.



Polarização direta Tensão aplicada à

junção tal que se oponha ao campo elétrico da junção.

Ocorre redução da barreira de junção.

A junção oferece uma pequena resistência.

Haverá corrente fluindo através da junção.



Polarização inversa Tensão aplicada à

junção tal que reforce o campo elétrico da junção.

Ocorre aumento da barreira de junção.

A junção oferece uma grande resistência.

Haverá pouca corrente fluindo através da junção.



O aspecto singular da diferença de resistência com polarização direta ou inversa permite converter corrente alternada em corrente contínua.

Este processo de conversão denomina-se retificação.


Retificador de meia onda

pico

dc

rmspico

VV

VV

2


Retificador de onda completa

2

4

2

1

2

22

2

picoacdcrms

picoac

picoavdc

VVVV

VV

VVV


Retificador de onda completa em ponte


Retificador com tiristor controlado

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Regulated_rectifier.gif


Filtragem


Multiplicador de tensão

Baixa capacidade de corrente e de regulação.


Chave a diodo.

Quando o potencial de entrada é 0 V, o diodo está polarizado diretamente.

O diodo conduz e comporta-se como um condutor e a entrada é refletida na saída (chave fechada.

Quando o potencial de entrada é maior ou igual a +V, o diodo está polarizado inversamente.

O diodo deixa de conduzir, funcionando como uma chave aberta.


Identificação de um diodo.


Verificação do estado de um diodo.


Transistor

Um transistor é um dispositivo a semicondutor formado por três ou mais elementos capaz de amplificar controlando

o fluxo de corrente pelos seus materiais semicondutores.


Transistor

Os três elementos do transistor são:

coletor

base

emissor

Base

EmissorColetor


Transistor


Transistor

Os dois tipos básicos de transistores são:

PNP

NPN

A única diferença simbólica entre eles é o sentido da seta no emissor.

ColetorEmissor

Emissor Coletor

ColetorEmissor

Emissor Coletor


Polarização do Transistor

A polarização adequada do transistor permite que ele seja usado como amplificador.

Coletor

Coletor

Emissor

Emissor

É necessário que a junção base-emissor seja polarizada diretamente e a junção base-coletor seja polarizada inversamente. A operação de um transistor consiste em uma pequena tensão

base-emissor relativamente pequena controlando uma corrente coletor-emissor relativamente grande.


Amplificação

Amplificação é o processo de aumentar a intensidade de um sinal. Amplificador é um dispositivo capaz de amplificar sem alterar de forma considerável o sinal original. Um transistor é capaz de amplificar gerando uma grande variação na corrente de coletor a partir de uma pequena variação na corrente de base.

A ação de amplificação de uma corrente resulta na amplificação de uma tensão porque o resistor de carga colocado em série com o coletor gera uma tensão sobre ele quando atravessado por uma corrente (Lei de Ohm).


Amplificação

A ação de amplificação de uma corrente resulta na amplificação de uma tensão porque o resistor de carga colocado em série com o

coletor gera uma tensão sobre ele

quando atravessado por uma corrente (Lei de Ohm).

A amplificação e outras funções podem ser feitas pela combinação

de vários componentes a semicondutor, dentro de um único

dispositivo capaz de exercer as funções diversas, que são os Circuitos Integrados.


Polarização

Polarizar um transistor significa

atribuir tensões e correntes às junções do transistor por meio de resistores.


Polarização

Após a polarização, determina- se o ponto Q (quiescente), o qual estabelece o ponto ideal de operação do transistor para cada função específica.

O ponto Q é obtido a partir da reta de carga, cuja interseção com a corrente de

base com que vamos trabalhar é o ponto quiescente.

A reta de carga é obtida interligando-se o ponto correspondente ao valor máximo de VCE (tensão coletor-emissor) com o ponto correspondente ao valor máximo de IC (corrente de coletor).


Amplificadores

Antena

Amplificadorde RF

Demoduladorou detector

Amplificadorde áudio Alto-falante

Os amplificadores são de grande utilidade nas telecomunicações, pois permitem que as ondas eletromagnéticas sejam enviadas

por um transmissor e captadas por um receptor capaz de processar voz, imagem e dados.

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