Gabarito - Avaliação 1 1. Assinale verdadeiro (V) para as alternativas corretas e (F) para as alternativas falsas. ( V ) A técnica de se acrescentar impurezas ao semicondutor para aumentar tanto o número de eletróns livres, quanto o número de lacunas é chamada de dopagem. ( V ) Os materiais tipo P possuem como portadores minoritários os elétrons e como portadores majoritários as lacunas. ( F ) O processo em que o diodo conduz forçadamente quando está polarizado diretamente, é denominado de avalanche. (O processo de avalanche faz com que o diodo conduza forçadamente quando o diodo está polarizado reversamente) ( F ) Quando aplica-se uma tensão negativa entre o anodo e o cátodo o diodo está polarizado diretamente. (O diodo está polarizado reversamente quando aplica-se uma tensão negativa entre o anodo e o cátodo). ( V ) Os materiais tipo n possuem como portadores majoritários os elétrons livres e como portadores minoritários as lacunas. ( F ) Os diodos de Silício possuem uma queda de tensão de 0,7V quando polarizados diretamente, enquanto os diodos de Germânio possuem uma queda de tensão de 0.3V quando polarizados reversamente. (Os diodos de Silício possuem uma queda de tensão de 0.7V quando polarizados diretamente, enquanto os diodos de Germânio possuem uma queda de tensão de 0.3V quando também polarizados diretamente). 2-Determine para o circuito abaixo, os seguintes itens: a) Demonstre as etapas de operação do circuito, mostrando o caminho de circulação das correntes durante o semi ciclo positivo e negativo da alimentação; 1) Durante o semiciclo positivo os diodos D1 e D2 conduzem, pois estão polarizados diretamente, enquanto que os diodos D3 e D4 não conduzem, pois estão polarizados reversamente. 2) Durante o semiciclo negativo os diodos D3 e D4 conduzem, pois estão polarizados diretamente, enquanto que os diodos D1 e D2 não conduzem, pois estão polarizados reversamente.
b) Tensão de pico de entrada (Vp), Tensão eficaz de entrada (Vef), Freqüência (f) e período (T) do sinal de entrada; V ef = 15 + 15 = 30V, V ef = V P 2, V P = 2V ef = 2 30 = 42,43V = 2f, f = = 200 = 100Hz, T = 1 = 1 = 0,01 = 10ms 2 2 f 100 c) A tensão média na carga RL, (VRLmed) e corrente média na carga RL (IRLmed); V RLmed = 2(V P 2V D ) = 2(42,43 1,4) I RLmed = V RLmed R L = 26,12 24 = 1,09A = 82,06 = 26,12V d) Corrente média no diodo D1 (IDmed) e Corrente máxima na carga RL (IRLmáx); I Dmed = (V P 2V D ) R L = (42,43 1,4) 24 24 V RLmax = V P 2V D = 42,43 1,4 V I RLmax = V RLmax R L 24 = 1,71A e) Tensão Reversa no diodo D1; V Drev = V P + V D = 42,43 0,7 = 42,03V = 0,545 = 545mA f) Forma de onda na carga RL, com todos os valores de tensão e tempo; g) Forma de onda no diodo D1.
3- Dado o circuito Determine: a) O valor do capacitor necessário para uma tensão de ripple (Vr) de 10% da Tensão média; Do exercício anterior temos que: = 2f, f = 2 = 200 2 = 100Hz, T = 1 f = 1 = 0,01 = 10ms 100 Porém a frequência de saída (f s) do retificador de onda completa é o dobro do valor da frequência de entrada portanto: f s = 2f = 2 100 = 200Hz, T s = 1 = 1 = 0,005 = 5ms f s 200 V r = 0,1V RLmed C = V RLmed V RLmed = f s V r R L 200 0.1 V RLmed 24 = 1 200 0.1 24 = 2,08mF b) Tensão média e mínima na carga RL; V RLmax = V P 2V D = 42,43 1,4 V V r 0.1V RLmed V RLmed = V RLmax 2 = V RLmax = V 2 RLmax 0.05V RLmed, V RLmed + 0,05V RLmed = V RLmax, 1,05V RLmed = V RLmax, V RLmed = V RLmax 1,05 1,05 = 39,07V V r = 0,1V RLmed = 0,1 39,07 = 3,97V V r = V RLmax V RLmin, V RLmin = V RLmax V r 3,97 = 37,06V c) Corrente máxima na carga RL; I RLmax = V RLmax R L 24 = 1,71A
d) Forma de onda na carga RL, com todos os valores de tensão e tempo; 4 Para o circuito retificador: Determine: a) Demonstre as etapas de operação do circuito, mostrando o caminho de circulação das correntes durante o semi ciclo positivo e negativo da alimentação; 1) Durante o semiciclo positivo o diodo D1 não conduz pois está polarizado reversamente. 2) Durante o semiciclo negativo o diodo D1 conduz, pois está polarizado diretamente. b) Tensão de pico de entrada (Vp), Freqüência (f) e período (T) do sinal de entrada; Equação da forma de onda de tensão senoidal: V(t) = V P sen(ωt) Equação da tensão de saída no secundário: V(t) = 10sen(240t) V P = 10V, = 2f, f = 2 = 240 2 = 120Hz, T = 1 f = 1 120 = 8,33ms
c) Tensão máxima na carga RL (VRLmáx); V RLmax = (V P V D ) = (10 0.7) = 9,3V d) Tensão Reversa no diodo D1; V Drev = V P = 10V e) Forma de onda na carga RL, com todos os valores de tensão e tempo; f) Forma de onda no diodo D1.