Circuitos

Circuitos Eltricos

So constitudos de componentes passivos conectados entre si por fios;

Circuito Eletrnico

So constitudos por dispositivos, chamados de ativos que de alguma forma controlam o fluxo de corrente. Semicondutores

A eletrnica fundamentada em dispositivos semicondutores, isto , dispositivos construdos a partir de um tipo de material chamado semicondutor tais como o silcio e o germnio.

Semicondutores

Em eletricidade os materiais se classificam em:

Condutores (Ex: cobre , alumnio, ferro, ouro, prata, etc)

Isolantes (Ex: madeira, borracha, ar, vidro, etc),

Em eletrnica existe uma classe de material chamada de Semicondutor Principal caracterstica:

Resistividade alterada quando fornecida algum tipo de radiao.

Tem dois tipos de portadores de carga.

tem resistividade intermediaria entre condutor e isolante

Principais semicondutores: Silicio (Si) e Germanio (Ge)Semicondutor Intrnseco

o semicondutor em estado puro (s tomos de semicondutor).

Estrutura do Silcio

Ligao covalente: cada tomo se liga com quatro tomos vizinhos. Compartilhando os eltrons da ultima camada. Estrutura cristalina do Si a 0K ( -273C) - O material se comporta como Isolante (no tem portadores de carga).

Gerao de Portadores

A ausncia do eltron na ligao covalente chamada de lacuna ou buraco e se comporta como portador de carga positiva.

Concentrao IntrnsecaSe n o numero de eltrons por unidade de volume (por cm3) e p o numero de lacunas por unidade de volume ento:

temperatura ambiente de 27C, n=p=ni= concentrao intrnseca do semicondutor que no caso vale: ni=2,5x1013 cm-3 para o Ge

ni=1,5x1010 cm-3 para o Si Corrente Reversa e Tenso de Ruptura

A corrente reversa produzida pelos portadores minoritrios chamada de corrente de saturao e designada por IS. Aumentando-se a tenso reversa, no haver aumento no nmero de portadores minoritrios criados termicamente, somente um aumento de temperatura pode aumentar o IS. Se voc aumentar a tenso reversa, positivamente atingir o ponto de ruptura, chamada de tenso de ruptura do diodo. Uma vez atingida a tenso de ruptura, o diodo pode conduzir intensamente.Corrente de Fuga SuperficialCorrente pequena na superfcie do cristal. Esse tipo de corrente produzida pelas impurezas das superfcies que criam trajetos hmicos para corrente. Simbologia do Diodo

Diodo Emissor de Luz (LED)

O diodo emissor de luz ou LED (Light-Emitting Diode) essencialmente uma juno PN na qual existe uma abertura pela qual emitida radiao luminosa quando a juno polarizada diretamente A cor da radiao depende dos materiais usados:

A polarizao: consiste basicamente em estabelecer uma corrente, pois a luminosidade depende da intensidade da corrente.Modelos do Diodo

Modelar um dispositivo eletrnico, usar componentes bsicos tais como resistncias, fontes de tenso, fontes de corrente e capacitncias para represent-lo, permitindo desta forma que possamos usar as leis de circuito para estud-lo. I.Primeira aproximao

II.Segunda aproximao

III.Terceira aproximao

Modelo 1 - Diodo Ideal 1 aproximao

O modelo mais simples do diodo considera-o como sendo uma chave que

controlada pela tenso aplicada no diodo. Se a tenso positiva a chave fecha,

se negativa a chave abre. O diodo se comporta de forma ideal. O erro da ordem de 3%. Quando o modelo no pode ser usado: A diferena entre os valores da ordem de 20%.Modelo 2 - Bateria 2 aproximao

Neste caso o diodo quando em conduo ser considerado uma bateria de

0,6V ou 0,7V. O erro da ordem de 3%.

Modelo 3 Bateria e Resistncia 3 aproximao

O modelo representativo do diodo em conduo pode ser melhorado considerando a resistncia do corpo do diodo (RD). O erro pode ser diminudoconsiderando um valor adequado de resistncia direta (RD).O Ponto Quiescente (Q)O ponto quiescente (Q) ou ponto de operao de um circuito corresponde aos valores de tenses e correntes continuas desse circuito. Transistor Bipolar de Juno TBJO transistor bipolar de juno um dispositivo de trs terminais ligados a uma regio interna formada por um cristal de material semicondutor extrnseco, dividido em trs partes, com caractersticas construtivas e eltricas distintas, sendo duas de mesma polaridade P ou N e a outra de polaridade contrria, isto , o transistor bipolar pode ser do tipo PNP ou NPN.

A estrutura de camadas apresentada ao lado. Pode ser verificado que este semicondutor possui trs camadas (podendo ser NPN ou PNP) e duas junes (J1 e J2).

Os trs terminais de um transistor bipolar recebem o nome de emissor, base e coletor.Terminais (EBC)

Emissor - regio maior nvel de dopagem do transistor. do emissor de onde partem os portadores de carga, em outras palavras, o emissor quem define o sentido da corrente, por isto ele possui uma flecha no seu terminal no smbolo do transistor.

Base - regio mais estreita e com nvel mdio de dopagem. Comparada as outras regies, a base se parece como uma pelcula muito fina. Serve para fazer com que o transistor comece a funcionar.

Coletor - regio de maior rea e menos dopada do transistor. O coletor tem a maior rea, pois nessa regio onde h maior dissipao de energia por efeito Joule. Para transistores de maior potncia a regio de coletor est ligada a cpsula d transistor.

Podemos fazer uma analogia do transistor bipolar de juno com dois diodos, para entendermos alguns aspectos de seu funcionamento, porm no podemos construir nenhum transistor dessa maneira.

A analogia baseada na estrutura do diodo de juno PN. Do terminal de base para os terminais de emissor ou coletor vemos um diodo PN. Essa analogia utilizada para o testes e identificao dos terminais do transistor bipolar de juno.MODOS DE OPERAO DOS TRANSISTORES BIPOLARESPara um transistor bipolar operar num circuito necessrio que seja convenientemente polarizado. A polarizao consiste na fixao de tenses e correntes nos terminais do dispositivo, dentro de seus limites de operao e modo de funcionamento desejado. Existem quatro combinaes possveis de polarizao do transistor bipolar de juno, porm somente trs so utilizadas. Vamos considerar na anlise um transistor NPN, porem o mesmo procedimento poderia ser aplicado a um transistor com polaridade complementar.

Os diodos equivalentes das junes emissor (BE) e base coletor (BC) so diretamente polarizados.