Aula 1 - Revisão
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7/25/2019 Aula 1 - Reviso
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AULA 1REVISO
Eletrnica I I
Prof. Gustavo Fabro de Azevedo
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O que um TOMO? .
Segundo o Modelo
atmico de Bohr, o tomo
um elemento qumico
que compem a molcula
formado por...1/2/1
"$%EI# &E
E"EGIA "
'(LE!
u!ta"oa#e"edo elota!.if!ul.edu.%r
-
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tomo?
<ro
'r(to
)*utr1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
-
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Estrutura do tomo
-r%ita electr(nica
tomo %a!icam
por tr*! tipo! de partcuelementare! eltrons,nutrons.
! pr(ton! e o! n*uno ncleo do tomo e o
giram em (r%ita! eletrn"olta do ncleo do tom
nmero de eltron*utron! diferente parde elemento.
1/2/1 u!ta"oa#e"edo elota!.if!ul.edu.%r
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Carga El trica dasPartculas3 carga eltrica do
igual 4 carga do pr(ton!inal contrrio o eltrocarga negati"a 567 e o pcarga eltrica po!iti"a
n*utron n0o po!!eltrica, i!to , a !ua cnula.
u!ta"oa#e"edo elota!.if!ul.edu.%r
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ritas Eletr!"icas
)um tomo, o! eltron! que giram em "olta do ncleo di!tr"ria! (r%ita! ou camada! electr(nica! num total m9imo de !e
), , ',
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#o"i$a%&o tomo altera a! !ua!
caracter!tica! eltrica!por meio da ionizaoperdendo eltrons, o
tomo torna-se um on
positivo ou ction=ganhando eltronstorna-se um on
negativo ou nion.
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
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"egati(os
@m tomo quando eletricamente neutro poder ganhar 5reperder 5ceder7 eltron!.
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Eltro"s de )al*"cia3 ltima (r%ita de um tomo ou camada mai! afa!tada
define a !ua "al*ncia, ou !eCa, a quantidade de eltron! de!ta
pode !e li%ertar do tomo atra"! do %om%ardeio de energia elu# ou outro tipo de radiaD0o7 ou !e ligar a outro tomo atra"co"alente!.
! eltron! de!!a camada !0o chamado! de el*trons de
;igaDe! Ao"alente! compartilhamento do! eltron! da com o! da ltima (r%ita de outro tomo.
)um tomo, o n,-ero -/i-o de el*trons de val+ncia
u!ta"oa#e"edo elota!.if!ul.edu.%r
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! eltron! da %anda de "al*ncia !0o o! que t*m maide !air do tomo.
E!!o ocorre porque ele! t*m uma energia maior e tam%muma di!tFncia maior em relaD0o ao ncleo do tomo, a forDa dmenor.
S0o e!te! eltron! li"re! que, !o% a aD0o de um capo elt
a corrente eltrica.
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SEMICONDUTORESINTRNSECOS
)o campo da eletrnica, dentre o! di"er!o! materiaencontramo! o! S&MEA)H@IJ&S, que po!!uemcaracter!tica! intermediria! entre o! condutore! e o!
! materiai! !emicondutore! mai! utili#ado! !0o o5Si7 e o K&JML)E 5Ke7 que na !ua for-a pura 5intrapre!entam uma e!trutura cri!talina, tendo quatro eltrocamada de "al*ncia, !endo por i!!o con!iderado!I&IJ33;&)I&S.
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
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+urgime"to da ,acu"a o-uraco
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orma% o e uma carga posapare"te /lacu"a0 uraco
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
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Formao de uma carga poapare$"e %&acu$a' (urac
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Mo#!me$"o *d!r!g!do+ de um e&,"ro$ &!#re o( a ao de um c
Aom o cri!tal !uCei
um campo eltrico, li"re! !e de!locar0oopo!to, criando uma
predominante, o queNtran!porteO de cargacom i!!o uma corre1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
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Co$du"ore . Io&a$" ! materiai! condutore! !0o
formado! por tomo! cuCo!eltron! da (r%ita de "al*nciae!t0o fracamente ligado! ao
ncleo, de modo que a
temperatura am%iente temenergia !uficiente paraarranc6lo! da (r%ita,tornando6o! livres.
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
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Co$du"ore! tomo! com 1, 2 ou + eltron! de "al*ncia t*m uma
facilidade em ced*6lo! C que a !ua camada de "al*ncia e!
incompleta 5para e!tar completa de"eria ter ? eltron! de "
'or e9emplo, um tomo de cobretem um eltron de "aque fa# com que ele ceda com muita facilidade e!!e eltroli"re7.
",-ero at0-ico do cobre 1 23(nmero total de eltron
4P2 2n2P 2912P 2LP?2n2 P 2922P ?5P1? 2n2P 29+2P 1?
"P1 u!ta"oa#e"edo elota!.if!ul.edu.%r
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Io&a$"e! tomo! que t*m entre e ? eltron! de "al*ncia n
facilmente eltron! C que a !ua camada de "al*ncia e!t
completa 5para e!tar completa de"eria ter ? eltron! de "
"idro, a mica, a %orracha e!t0o ne!te ca!o.
&!te! materiai! n0o !0o condutore! da corrente eltrn0o t*m eltron! li"re! !endo nece!!rio aplicar6lhe! umenergia para pa!!ar o! eltron! de %anda de "al*ncia pade conduD0o.
u!ta"oa#e"edo elota!.if!ul.edu.%r
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+emico"dutores
! tomo! com eltron! de "al*ncia geralmente n0o ganperdem eltron!, o que acontece com o! materiai! !emicondKermFnio 5K
e
7 e Silcio 5Si
7.
Nmero atmico do
32
K=2, L=8, =!8 e N
Nmero atmico do K=2, L=8 e =".
&9i!tem "rio! tipo! de !emicondutore!. ! mai! com!ilcio 5Si7 e o germFnio 5Ke7.
u!ta"oa#e"edo elota!.if!ul.edu.%r
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Jepre!entaD0o plana da! ligaDe! do Si
! materiai! como Si, Ke, 3r!eneto de Klio 5Ka3!7 e fo!fe5En'7 !0o chamado! de !emicondutore! intrn!eco! ou puro! po!e em !eu e!tado natural.
u!ta"oa#e"edo elota!.if!ul.edu.%r
-
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SEMICONDUTORES
E/TRNSECOS "!po 0 e N
3 'artir do S&MEA)H@IJ E)IJQ)S&A, poformar o! S&MEA)H@IJ&S &RIJQ)S&AS,adicionando impure#a!, ou !eCa outro! materiai!, p
proce!!o conhecido como dopage-.
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
2
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2opagem3ltera a re!i!ti"idade do material=
Su%!tituiD0o de um tomo de Silcio por tomo! de imdopante!=
tomo! chamado! tri"alente! ou aceitadore! !0o u!
criar camada! com predominFncia de %uraco!, ou tip
tomo! chamado! penta"alente! ou doadore! !0o !criar camada! com predominFncia de eltron!, ou tip
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
3# 4 d
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3#mpure$as4 para dopa &9emplo! de impure#a! para
dopagem no !ilcioIipo '
6oro 7689 Alu-)nio 7Al8 e Glio7Ga8.
Iipo )
F0sforo 7P89 Ars+nio 7As8 eAnti-nio 7#b8.
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
S ! " d L
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Surg!me$"o da Lacu$uraco
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Formao do Cr!"a& de S!&2c!o "!po Aom o acr!
elemento do gIa%ela 'er
5pentavalente :na ca-ada de v
doador7, na e!Silcio intrn!eco
eltron! li"re! e5carga negati"a7 o !ilcio tipo N
dopagem
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
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Formao do Cr!"a& de S!&2c!o "!po *0+-
Aom o acr!cimo de umgrupo EEE da Ia%
'eri(dica5tri"alente6 + camada de "al*ncia, ou e!trutura do Silcio intrnter a falta de eltron! li"
ligaD0o,
!riginando:se u-a buraco5carga po!iti"a7 o !ilcio tipo N'O, ou de d
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
+imologia da 5u"%&o P6
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+imologia da 5u"%&o P6 ide"ti7ca%&o dos seus termi
P "
lado ' con"enc
chamar da A"!&
lado ) con"encchamar de (AT!&
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
0 N
ANODO
CATODO
3
A 3
E:emplos de 2iodos
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E:emplos de 2iodos
Polari$a%&o 2ireta do 2
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Polari$a%&o 2ireta do 2
%!er"aD0o nesta ani-a=>o * utilizado o sentido eletrreal da corrente9 ou se?a9 do potencial negativo para opositivo.
"os de-ais clculos utilizare-os sentido convenccorrente ue * oposto ao real ou eletrnico.
;
&
"ae!
Polari$a%&o ;e(ersa do
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Polari$a%&o ;e(ersa do
%!er"aD0onesta ani-a=>o * utilizado o sentido ereal da corrente9 ou se?a9 do potencial negativo papotencial positivo.
"os de-ais clculos utilizare-os sentido conven
corrente ue * oposto ao real ou eletrnico
;
&
"ae!
Circuitos com 2iodos
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Circuitos com 2iodos @m diodo nunca pode e!tar conectado
diretamente a uma fonte de alimentaD0opolari#aD0o direta, C que, ne!ta condiD0!e comporta praticamente com um curtocircuito.
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
; i t ,i it d d C
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;esistor ,imitador de Cor Ja#0o pelo qual ligamo! um Je!i!tor NRsO em !
diodo para limitara corrente direta e polari#6lo d
adequada em corrente contnua, e"itando que !ue!pecificaDe! m9ima! de ten!0o !eCam atingida
&!te re!i!tor limitador poder !er o pr(prio re!i!to
NRLno! demai! circuito!.
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
;esistor ,imitador de Co
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;esistor ,imitador de Co 3plicando6!e a ;ei de :irchhoff para
no circuito, temo!
If
VRs = Rs x If
VfV
V - Vf
If
V= VRs + Vf
If
VRs=Rs
V - Vf =
'ortanto o "alor de Rs dado por: Rs =
I- p
gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
;eta de Carga e Po"to Quie
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;eta de Carga e Po"to Quie Aonhecido! o
Ien!0o V da f
alimentaD0o epodemo! deficarga do circ
determinar grponto e9ato d
do diodo denoponto 'uiesc
ponto de tra(
VTVf ma9Vf
If
Ifmax
EH
%&
If VTV
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
s
;eta de Carga e Po"to Quie
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;eta de Carga e Po"to Quie 3 reta de ca
do diodo, popela fonte dV e pelo re!
&la traDad!eu! doi! e9denominado
corte 5corre
ponto de !anula6Vfc7.
VT Vf ma9Vf
If
Ifmax
EH
%&
Q
IfQ
VfQ
Ifs
Vfc = V
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
IfV VT
s
;eta de Carga e Po"to Quie
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;eta de Carga e Po"to Quie
Ponto de (orte
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;eta de Carga e Po"to QuiePonto de #atura=ten!0o Vf = 0, a c
diodo "ale V= VRs
V= Rs. I
Ifs = V
VT Vf ma9Vf
If
Ifmax
EH
%&
Q
IfQ
VfQ
Ifs
Vfc = V
VfV
VRs
If
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
-
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;eta de Carga e Po"to Quiesce"Ponto uiescenteIfQ ) a interseo d
diodo com a reta de cNessas condies a p
dissipada pelo diodo
= VF . IF
VT Vf ma9Vf
If
Ifmax
EH
%&
Q
IfQ
VfQ
Vfc = V
If Vf
VRs
V
1/2/1 gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r
Para tra%ar a ;eta de Carga e o Po"to Q
-
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Para tra%ar a ;eta de Carga e o Po"to Qesu-indoBHetermina6!e a tenso de corte - Vc 5ten!0o
e!t a%erto7= Vc = VccHeterminar6!e a corrente de saturao - IS5c
quando ele e!t em curto); IraDa6!e a reta de carga !o%re a cur"a cara 'onto quie!cente (Vd e Id) corre!ponde e
coordenada! do ponto Q onde a reta de ca
caracter!tica do diodo=3 'ot*ncia e di!!ipaD0o do diodo calculad
VTVc=Vcc
VD
ID Q
gu!ta"oa#e"edo$pelota!.if!ul.edu.%r