Aula sobre semicondutores

1. Dispositivos
Semicondutores
Prof. Sérgio Moribe – DAELN-CT
Engenharia Eletrônica
Eletricidade e Eletrônica na prática
Material adaptado da Apostila do Prof. Cesar V. Benitez

2. Diodo Retificador
• Componente eletrônico semicondutor de dois terminais (ânodo + e cátodo -)
• Principal função permitir a passagem da corrente por apenas um sentido
(Polarização direta). Não permitindo a passagem da corrente no outro sentido
(Polarização reversa).
Símbolo:
Componente:

3. Diodo Retificador Ideal
Curva Característica do Diodo Retificador Ideal

4. Construção do Diodo Retificador
Normalmente construído com semicondutores de Silício ou Germânio
dopados com material tipo P e material tipo N, formando a Junção PN
VF -> Forward Voltage = Tensão Direta necessária para vencer a
barreira de potencial
Diodo de Silício => VF ≈ 0,7V Diodo de Germânio => VF ≈ 0,3V

5. Curva Característica do Diodo
Fonte: https://learn.sparkfun.com/tutorials/diodes/all

6. Parâmetros Importantes do Diodo
Consulte o Data sheet do Diodo
• Tensão Reversa Máxima 𝑉𝑅𝑅𝑀
• Corrente Direta Máxima (𝐼𝐹)
• Tensão Direta 𝑉𝐹
Fonte: https://www.mouser.com/datasheet/2/149/1N4003-770971.pdf

7. Outros Tipos de Diodos
• Diodo de Sinal – Semelhante ao Retificador porém para Sinal de frequências
maiores (HF)
• Diodo Schottky – comutação ultrarrápida (VHF) e tensão direta baixa.
• Diodo Zener – Trabalha polarizado inversamente na tensão de ruptura (tensão
de Zener) para manter uma tensão de referência.
• Diodo Tunel – Possui característica de parte da tensão direta apresentar
resistência negativa. Usado em osciladores de alta frequência.
• Diodo Emissor de Luz (LED) – emite luz quando polarizado diretamente.
• E muitos outros...
Assista o vídeo da Electrolab: https://youtu.be/n44rt46KWfQ

8. LED – Light Emitting Diode
Diodo Emissor de Luz (LED) – emite luz quando polarizado diretamente.
Símbolo:
Reconhecendo os terminais:
Cores disponíveis:
Fonte: https://cadernodelaboratorio.com.br/conhecendo-os-diodos-led/
LEDs de 5mm
LEDs de 3mm
LEDs Bicolor e Tricolor
LEDs SMD

9. Display de LED 7 segmentos
Fonte: https://cadernodelaboratorio.com.br/conhecendo-os-diodos-led/

10. Testar Diodo com Multímetro
• Coloque o Multímetro na escala de Diodo
• Polarize diretamente o diodo com as pontas de
prova (Vm no Ânodo e Pt no Cátodo). O
multímetro deverá indicar a tensão em mV da
barreira de potencial do diodo;
• Polarize inversamente o diodo com as pontas
de prova (Vm no Cátodo e Pt no Ânodo). O
multímetro deverá indicar aberto;
• Qualquer coisa diferente disso, o diodo
está com defeito.
Fonte: GV ensino
Assista o vídeo: https://youtu.be/E6DRQYOKl5M

11. Transistor de Junção Bipolar - BJT
• Componente eletrônico semicondutor de 3 terminais (Base, Emissor e Coletor)
• 2 tipos de BJT: NPN e PNP

12. Funcionamento do Transistor
Fonte: Assista do vídeo da Eletrônica Fácil: https://youtu.be/dyvhtkMSETI

13. Modos de Funcionamento do Transistor
Transistor funciona de 3 maneiras dependendo de sua polarização:
• Corte: Não conduz corrente elétrica entre Coletor e Emissor 𝑰𝑩 ≤ 𝟎 ⇒ 𝑰𝑪 = 𝟎 .
Como quando a torneira está totalmente fechada.
• Região Ativa: Depende da corrente de Base (𝑰𝑩) e do ganho de corrente 𝜷 𝒐𝒖 𝒉𝑭𝑬 ,
controla-se a corrente de coletor (𝑰𝑪 = 𝜷. 𝑰𝑩)
Torneira entre totalmente fechada e totalmente aberta.
• Saturação: Conduz totalmente a corrente elétrica entre Coletor e Emissor. É como se
tivesse um curto entre C e E 𝑉𝐶𝐸 ≈ 0
Como quando a torneira está totalmente aberta.

14. Reta de Carga BJT
Fonte: Adaptado de https://slideplayer.com.br/slide/1594741/

15. Parâmetros Importantes do BJT
Consulte o Data sheet do Transistor
• Tensões e correntes máximas
• Potência de Dissipação máxima
• β 𝑜𝑢 ℎ𝐹𝐸 = Ganho de corrente DC
• 𝑉𝐶𝐸 𝑠𝑎𝑡 = Vce de Saturação
Fonte: https://www.mouser.com/datasheet/2/149/BC547-190204.pdf

16. Encapsulamento e Tipos especiais

17. Testar BJT com Multímetro
• Coloque o Multímetro na escala de Diodo e considere que o BJT tem
dois diodos contrapostos e teste os dois diodos separadamente.
• Em alguns multímetros também se consegue medir o ganho de corrente β 𝑜𝑢 ℎ𝐹𝐸
Fonte: GV ensino. Assista o vídeo: https://youtu.be/dA6is9UNi_I
Fonte: https://learn.sparkfun.com/tutorials/transistors/all

18. Utilizando o Testador de Componentes
Testador do BC548B