ATENÇÃO: O material a seguir é parte de uma das aulas da apostila de MÓDULO 2 que por sua vez, faz parte do CURSO de ELETRO ANALÓGICA -DIGITAL que vai do MÓDULO 1 ao 4. A partir da amostra da aula, terá uma idéia de onde o treinamento de eletroeletrônica poderá lhe levar. Você poderá adquirir o arquivo digital da apostila completa (16 aulas), ou ainda na forma impressa que será enviada por por correio. Entre na nova loja virtual CTA Eletrônica e veja como: www.lojacta.com.br Além de ter a apostila e estuda-la, torne-se aluno e assim poderá tirar dúvidas de cada uma das questões dos blocos atrelados a cada uma das aulas da apostila, receber as respostas por e-mail, fazer parte do ranking de módulos e após a conclusão do módulo com prova final, participar do ranking geral e poder ser chamado por empresas do ramo de eletroeletrônica. Saiba mais como se tornar um aluno acessando nossa página de cursos: www.ctaeletronica.com.br/web/curso.asp
APOSTILA ELÉTRICA-2 E -1 MÓDULO - 2 AULA 10 DIODO LED - TRANSISTORES LED - características gerais TRANSISTORES - funcionamento Polarização de transistores - testes práticos Polarização de transistores - análise teórica DIODO LED O diodo emissor de luz, também conhecido pela sigla em em inglês LED (Light Emitting Diode), funciona como um diodo comum com relação a polarização, ou seja, para conduzir necessita de uma polarização direta (tensão positiva no ânodo e negativa no cátodo). Sua funcionalidade básica é a emissão de luz em locais e instrumentos onde se torna mais conveniente a sua utilização no lugar de uma lâmpada. Especialmente utilizado em produtos de microeletrônica como sinalizador de avisos, também pode ser encontrado em tamanho maior, como em alguns modelos de sinaleiras. figura 1 ANODO LED: vista interna chip semicondutor copo refletor lente terminais de polarização figura 1a CATODO ANODO CATODO figura 1b ANODO (A) CATODO (K) Características (fonte: Wikipedia) O LED é um diodo semicondutor (junção P-N) que quando energizado emite luz visível por isso LED (Diodo Emissor de Luz). A luz não é monocromática (como em um laser), mas consiste de uma banda espectral relativamente estreita e é produzida pelas interações energéticas do elétron. O processo de emissão de luz pela aplicação de uma fonte eléctrica de energia é chamado eletroluminescência. Em qualquer junção P-N polarizada diretamente, dentro da estrutura, próximo à junção, ocorrem recombinações de lacunas e elétrons. Essa recombinação exige que a energia possuída por esse elétron, que até então era livre, seja liberada, o que ocorre na forma de calor ou fótons de luz. No silício e no germânio, que são os elementos básicos dos diodos e transistores, entre outros componentes eletrônicos, a maior parte da energia é liberada na forma de calor, sendo insignificante a luz emitida (devido a opacidade do material), e os componentes que trabalham com maior capacidade de corrente chegam a precisar de irradiadores de calor (dissipadores) para ajudar na manutenção dessa temperatura em um patamar tolerável. Já em outros materiais, como o arseneto de gálio (GaAs) ou o fosfato de gálio (GaP), o número de fótons de luz emitido é suficiente para constituir fontes de luz bastante eficientes. A forma simplificada de uma junção P-N de um LED demonstra seu processo de eletroluminescência. O material dopante de uma área do semicondutor contém átomos com um elétron a menos na banda de valência em relação ao material semicondutor. Na ligação, os íons desse material dopante (íons "aceitadores") removem elétrons de valência do semicondutor, deixando "lacunas" (ou buracos), portanto, o semicondutor tornase do tipo P. Na outra área do semicondutor, o material dopante contém átomos com um elétron a mais do que o semicondutor puro em sua faixa de valência. Portanto, na ligação esse elétron fica disponível sob a forma de elétron livre, formando o semicondutor do tipo N. Os semicondutores também podem ser do tipo compensados, isto é, possuem ambos os dopantes (P e N). Neste caso, o dopante em maior concentração determinará a que tipo pertence o semicondutor. Por exemplo, se existem mais dopantes que levariam ao P do que do tipo N, o semicondutor será do tipo P. Isso implicará, contudo, na redução da mobilidade dos INDUTORES-REATÂNCIA INDUTIVA/CAPACITIVA-TRANSFORMADORES-FILTROS-SEMICONDUTORES-DIODOS-ZENERS-TRANSISTORES-AMPLIFICADORES DE SINAL-AMPLIFICADORES A,B,C 101
APOSTILA ELÉTRICA-2 E -1 MÓDULO - 2 EXERCÍCIOS PROPOSTOS 1) Calcule o valor do resistor para que o diodo LED funcione com um brilho médio (1,5V e 10mA). 2) Calcule a tensão no ponto indicado para que o LED1 funcione normalmente com uma corrente de 10mA, polarizado pelo resistor de 1k. 3) Calcule o valor do resistor R para que circule uma corrente de 10mA pelo circuito formado pelo gerador de corrente alternada de 120Vac e retificado, sabendo que a tensão de polarização do LED1 é de 2V. +10V R? 1,5V +12V 1kW 10mA 120Vac G R=? 10mA 2V Características básicas Imed = 10mA Vmed. = 1,5V figura 1 figura 1 figura 1 102 INDUTORES-REATÂNCIA INDUTIVA/CAPACITIVA-TRANSFORMADORES-FILTROS-SEMICONDUTORES-DIODOS-ZENERS-TRANSISTORES-AMPLIFICADORES DE SINAL-AMPLIFICADORES A,B,C
APOSTILA ELÉTRICA-2 E -1 MÓDULO - 2 TRANSISTOR N P N Coletor Emissor figura 1 Base figura 2 P N P Emissor Coletor Base aspectos físicos de vários invólucros de transistores INDUTORES-REATÂNCIA INDUTIVA/CAPACITIVA-TRANSFORMADORES-FILTROS-SEMICONDUTORES-DIODOS-ZENERS-TRANSISTORES-AMPLIFICADORES DE SINAL-AMPLIFICADORES A,B,C 103
APOSTILA ELÉTRICA-2 E -1 MÓDULO - 2 104 INDUTORES-REATÂNCIA INDUTIVA/CAPACITIVA-TRANSFORMADORES-FILTROS-SEMICONDUTORES-DIODOS-ZENERS-TRANSISTORES-AMPLIFICADORES DE SINAL-AMPLIFICADORES A,B,C