FORMAÇÃO - PRÁTICAS DE ELECTRICIDADE
revista técnico-profissional
o electricista
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Manuel Teixeira e Paulo Peixoto ATEC
ficha prática n.º 26
{INTRODUÇÃO À ELECTRÓNICA}
› Modelo do díodo aproximado com fonte de tensão constante (2.º aproximação)
› Modelo do díodo aproximado com fonte de tensão e resistência (3.º aproximação)
A aproximação ideal é aplicável na maioria das reparações de avarias nos circuitos electrónicos, contudo, por vezes, exige-se uma maior exactidão dos valores da corrente de carga e tensão de carga. Nestas situações utiliza-se uma segunda aproximação - Modelo do díodo aproximado com fonte de tensão constante.
Na terceira aproximação de um díodo inclui-se a resistência que o díodo apresenta. Esta resistência do díodo define-se como resistência de volume RV (esta resistência pode assumir a designação de Rd ou Rf).
A Figura 16 representa a característica corrente - tensão quando se aplica a segunda aproximação. A característica mostra que não existe corrente abaixo da tensão de arranque, ou seja, no caso do silício U a = 0,7 V. O díodo começa a conduzir a partir da sua tensão de arranque, mantendo essa tensão aos seus terminais qualquer que seja a corrente.
A resistência de volume depende das dimensões das regiões P e N, e da respectiva dopagem ser maior ou menor. Após a tensão de arranque a corrente do díodo aumenta rapidamente. Isto significa que pequenos aumentos de tensão do díodo causam grandes subidas na corrente do díodo. Depois de ter ultrapassado a tensão da barreira de potencial, o que se opõe à corrente é a resistência óhmica das regiões P e N. Por outras palavras, se as regiões P e N fossem dois pedaços de semicondutor, cada um teria uma resistência que se poderia medir com um ohmímetro, tal como uma resistência. A soma dessas resistências óhmicas diz-se resistência de volume do díodo. Define-se então: R V = RP + RN
(a)
(b)
Figura 16 . Curvas características do díodo na segunda aproximação (a). Esquema equivalente (b).
Frequentemente, a resistência de volume é inferior a 1 1. A Figura 17 mostra o efeito da resistência de volume na característica do díodo. Depois de um díodo de silício entrar em condução, a tensão cresce proporcionalmente ao aumento da corrente. Quanto maior for a corrente, mais elevada será a tensão do díodo, devido à queda de tensão na resistência de volume.
O equivalente de um díodo, pela segunda aproximação, será um comutador (interruptor) em série com uma fonte de tensão de valor igual à tensão de arranque do díodo. Quando a tensão for superior à tensão de arranque do díodo o comutador encontra-se fechado, caso contrário, se a tensão aplicada for inferior à tensão de arranque, o comutador está aberto. De salientar, mais uma vez, a tensão aos terminais do díodo será sempre 0,7 V, no caso do material semicondutor ser silício, para qualquer corrente directa.
(a)
(b)
Figura 17 . Curvas características do díodo na terceira aproximação (a). Esquema equivalente (b).