Enunciado

Considere um circuito de polarização que consiste de uma bateria com uma tensão V B   = 2.0   V e um resistor R   d e   50   Ω em série, conectado a um diodo semicondutor de estado sólido como mostrado na Figura 3.24 .

As características operacionais na gama normal de operação de um diodo são determinadas pela equação relacionando suas variáveis terminais de tensão e corrente. Se tomarmos ν   e   i como sendo estas variáveis e escolhermos as direções de referência relativas mostradas, a equação relacionando estas variáveis é dada por:

i = I s e q v k t - 1

onde:

•   I s é a intensidade de corrente de saturação reversa. Esta é a corrente máxima que flui quando o diodo é polarizado em reverso, ou seja, quando ν   < <   0 . Ela é função do material usado na confecção do diodo, do grau de lubrificação e das técnicas de fabricação particulares. Um valor típico para um diodo de silício em temperatura ambiente é 10 - 9 Ampére;

•   k é a constante de Boltzmann, que tem o valor: 1.38047   ×   10 - 23 j o u l e ° K ;

•   t é a temperatura absoluta em ° K na qual o diodo é operado;

•   q é a carga do elétron que tem o valor: 1.6020310 - 19   c o u l o m b .

Em temperaturas ambientes normais, o valor do termo q k t é aproximadamente 40 . Podemos agora proceder à solução do circuito de polarização, ou seja, encontrar os valores de ν   e   i . Para isso, basta aplicar a lei das tensões de Kirchoff ao circuito, obtendo assim:

V B = i R + v

Passo 1

Falaaaaa rapaziada tudo blz?

Nessa questão do livro de cálculo numérico de Franco e Neide considerando um circuito de polarização que consiste de uma bateria com uma tensão V B   = 2.0   V e um resistor R   d e   50   Ω em série, conectado a um diodo semicondutor de estado sólido como mostrado na Figura 3.24 .

As características operacionais na gama normal de operação de um diodo são determinadas pela equação relacionando suas variáveis terminais de tensão e corrente. Se tomarmos ν   e   i como sendo estas variáveis e escolhermos as direções de referência relativas mostradas, a equação relacionando estas variáveis é dada por:

i = I s e q v k t - 1

onde:

•   I s é a intensidade de corrente de saturação reversa. Esta é a corrente máxima que flui quando o diodo é polarizado em reverso, ou seja, quando ν   < <   0 . Ela é função do material usado na confecção do diodo, do grau de lubrificação e das técnicas de fabricação particulares. Um valor típico para um diodo de silício em temperatura ambiente é 10 - 9 Ampére;

•   k é a constante de Boltzmann, que tem o valor: 1.38047   ×   10 - 23 j o u l e ° K ;

•   t é a temperatura absoluta em ° K na qual o diodo é operado;

•   q é a carga do elétron que tem o valor: 1.6020310 - 19   c o u l o m b .

Em temperaturas ambientes normais, o valor do termo q k t é aproximadamente 40 . Podemos agora proceder à solução do circuito de polarização, ou seja, encontrar os valores de ν   e   i . Para isso, basta aplicar a lei das tensões de Kirchoff ao circuito, obtendo assim:

V B = i R + v

Precisa ficar assim não meus abençoados conforme você for vendo os passos vai perceber que ela é de boa.

Passo 2

Então galerinha nessa questão ele pede para determinar o valor da corrente dado,

k = 1.38047   ×   10 - 23 j o u l e ° K R = 50   Ω

q = 1.6020310 - 19   c o u l o m b V B = 2 V

Tendo sido dado que,

i = I s e q v k t - 1

Temos,

V B = i R + v

2 V = i R + V

V = i R

Para,

i = 10 - 9 e 1,60203   x   10 - 19   x   2 1,38047   x   10 - 23   x   20 - 1

Ficando,

V = 10 - 9 e 1160 - 1   x   20

Espero que eu tenha ajudado e te vejo no próximo desafio.

Até a próxima.

Resposta

V = 10 - 9 e 1160 - 1   x   20

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