Dispositivos e Circuitos Eletrônicos AULA 05

Transcrição

1 Universidade de Brasília Faculdade de Tecnologia Departamento de Engenharia Elétrica Dispositivos e Circuitos Eletrônicos AULA 05 Prof. Marcelino Andrade

2 Dispositivos e Circuitos Eletrônicos

3 Análise de Circuitos com Diodo Métodos de análise de circuitos com diodo: Diretamente Polarizado Análise Gráfica; Análise Interativa; Modelo Simplificados; Modelo da Queda de Tensão Constante; Modelo Ideal; Modelo para Pequenos Sinais; Reversamente Polarizado Modelo do diodo Zener.

4 Análise de Circuitos com Diodo Polarização Direta: Determine I D e V D?? Conhecido I S, n e V T, temos duas equações e duas variáveis. Contudo, uma das equações não é linear!!!! Como resolver??

5 Análise Gráfica Análise Gráfica:...auxilia na visualização da operação do circuito. Contudo, o esforço envolvido na execução... Sedra/Smith. Solução, seja: e

6 Análise Interativa Análise Interativa:..as equações do circuito com diodo podem ser solucionadas usando um procedimento interativo simples... Exemplo: Assumindo, o circuito seguinte, com V DD = 5 V e R = 1 kω, e que a variação de uma década na corrente ID a tensão VD no diodo modifique de 0,1 V. Determine I D e V D? Solução: Supondo que para VD = 0,7 V temos ID = 1 ma,

7 Modelo Simplificado Análise Rápida!??:...O procedimento da análise interativa no exemplo anterior é simples e produz resultados precisos após duas ou três iterações. Contudo, há situações em que o esforço e o tempo exigidos são maiores do que o que pode ser justificado... Sedra/Smith Modelo Simplificado: aproximação linear para representar o diodo

8 Modelo Simplificado Exemplo: Assumindo o circuito seguinte, com V DD = 5 V e R = 1 kω, determine I D e V D utilizando o modelo simplificado? Solução: Supondo que para V D0 = 0,65 V temos r D = 20 Ω.

9 Modelo da Queda de Tensão Constante Um modelo ainda mais simplificado que o modelo simplificado é o modelo da queda de tensão constante!???. No exemplo...

10 Modelo Ideal Em aplicações envolvendo tensões muito maiores do que a queda de tensão no diodo (0,6 0,8 V),podemos desprezar a queda no diodo quando estivermos calculando a corrente no diodo. O resultado é o modelo de diodo ideal... Sedra/Smith

11 Análise Gráfica, Análise Interativa, Modelo Simplificados, Modelo da Queda de Tensão Constante e o Modelo Ideal. Qual utilizar??? Análise Gráfica: positivo: visualizar a operação do circuito; negativo: impraticável em circuitos complexos; Análise Interativa: positivo: alto nível de precisão da resposta; negativo: impraticável em circuitos complexos utilizando o processo manual. Modelo Simplificados: positivo: utilizado para uma primeira aproximação; negativo: baixo nível de precisão. Modelo da Queda de Tensão Constante: positivo: simplicidade. negativo: baixíssimo nível de precisão. Modelo Ideal: positivo: adequando quando a tensão V S >>V D; negativo: não adequado em soluções para pequenos sinais..

12 . Diretamente Polarizado

13 . Diretamente Polarizado

14 ?

15

16 Exercício II:?

17 Exercício II:

18 Análise para Pequenos Sinais Há aplicações em que o diodo é polarizado para operar em um ponto sobre a característica direta i-v e um pequeno sinal ca é sobreposto aos valores cc.sedra/smith

19 Análise para Pequenos Sinais Agora!! Considerando suficientemente pequeno: aproximação Logo: Por fim, temos a resistência do diodo para pequenos sinais:

20 Análise para Pequenos Sinais A análise de sinal é executada pela eliminação de todas as fontes (de tensão ou corrente) cc e substituindo-se o diodo por sua resistencia para pequenos sinais r d Sedra/Smith cc ca Análise para Pequenos Sinais

21 Análise para Pequenos Sinais Exercício III: O modelo para pequenos sinais é dito válido para variações de tensão de cerca de 10 mv. A que valor em porcentagem de variação de corrente isso corresponde (considere os sinais negativos e positivos) para (a) n = 1? (b) n = 2?

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