DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS

Universidade Federal do Piauí Centro de Tecnologia

Curso de Engenharia Elétrica

DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS

Prof. Marcos Zurita zurita@ufpi.edu.br

www.ufpi.br/zurita

Teresina - 2012

O Diodo Semicondutor - Parte II -

Sumário

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1. Tempo de Recuperação Reversa

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2. Resistência do Diodo

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3. Modelagem do Diodo (Circuitos Equivalentes)

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4. Tipos Especiais de Diodo

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5. Aplicações

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Bibliografia

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1. Tempo de Recuperação

Reversa

Tempo de Recuperação Reversa

● Uma junção pn diretamente polarizada possui uma

grande quantidade de portadores minoritários tanto no lado n quanto no lado p:

● lacunas na região n difundidas da região p.

● elétrons-livres na região p difundidos da região n.

● O que ocorreria se a tensão de polarização (V

D) fosse subitamente invertida?

● Um diodo ideal responderia mudando imediatamente do estado de condução para o de não condução.

W

I_D I_D

p n

- ⁺ - ⁺ - ⁺ - ⁺ - ⁺ - ⁺

Portadores minoritários em excesso

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Tempo de Recuperação Reversa

● Num diodo real, o grande número de portadores

minoritários em cada região da junção fazem com que a corrente através do diodo seja simplesmente invertida.

● A corrente reversa permanecerá cons- tante durante um período t_s enquanto os port. minoritários voltam às suas

regiões de origem.

● A partir de então a corrente decresce até o valor de Is.

Tempo de Recuperação Reversa

● Tempo de Armazenamento (t_s): é o tempo necessário para que os portadores minoritários em excesso

retornem às suas regiões de origem após uma súbita mudança da polarização direta para a reversa.

● Durante o tempo de armazenamento o diodo comporta- se como um curto-circuito

(corrente = I_reversa).

● Tempo de Transição (t_t):

é o tempo necessário para estabelecer a corrente de saturação reversa, após o retorno dos portadores

minoritários às suas

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Tempo de Recuperação Reversa

● Tempo de Recuperação Reversa (t_rr): é o tempo

necessário para que a corrente de saturação reversa se estabeleça mediante uma súbita inversão da tensão de polarização direta para a polarização reversa.

● O t_rr é dado pela soma dos tempos de armazenamento (t_s) e de transição (t_t):

● O tempo de recuperação reversa é uma característica que limita a operação do diodo em frequências elevadas e em circuitos de chaveamento de alta velocidade.

● Diodos comuns: t_rr entre alguns nanossegundos e 1 µs.

● Diodos especiais: t_rr menores que 1 nanossegundo.

(Eq. 3.1) trr=t

st

t

2. Resistência do Diodo

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Resistência do Diodo

● Conforme se altera o ponto de operação de um diodo, altera-se também sua resistência, uma vez que sua curva corrente-tensão obedece a uma relação não linear.

● De acordo com o tipo de sinal aplicado é possível caracterizar o diodo por 3 diferentes categorias de resistência:

● Resistência Estática

● Resist. Dinâmica p/ Pequenos Sinais

● Resist. Dinâmica p/ Grandes Sinais

Resistência do Diodo

Resistência Estática

● Uma tensão estática (invariável) aplicada num diodo implica em um ponto de operação em sua curva

característica.

● A resistência do diodo é dada simplesmente pela relação

tensão-correste, isto é:

● Quanto menor a corrente do diodo (I_D), maior é o valor de sua resistência (R_D).

(Eq. 3.2) RD=

V D

I D