7. Conversores Analógico-Digital e Digital-Analógico
1. Dispositivos e Circuitos Eletrônicos
1. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Dispositivos e Circuitos Eletrônicos
11/08/2009 17:41 Prof. Douglas Bressan Riffel 1
2. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Dispositivos e Circuitos
Eletrônicos
e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Circuitos Eletrônicos
Elementos Semicondutores
Dispositivos Eletrônicos
• Diodos
• Transistores Bipolares
• Transistores de Efeito de Campo
• Tiristores - SCRs
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3. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Circuitos Eletrônicos
C cu os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Sistema Físico:
• Conexão de fios condutivos e outros
dispositivos passivo e ativos, onde alguma
forma de controle é exercido sobre o fluxo
de elétrons por outro sinal elétrico, que
pode ser uma corrente ou uma tensão.
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4. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Circuitos Eletrônicos
C cu os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Teoria de Circuitos Elétricos
• Linearidade
– Superposição
– D lid d
Dualidade
=
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5. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Circuitos Eletrônicos
C cu os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Teoria de Circuitos Elétricos
• Linearidade
– Superposição =
– D lid d
Dualidade
– Teorema de Thevenin e de Norton
– Leis de Kirchoff
– Elementos reativos
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6. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Circuitos Eletrônicos
C cu os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Teoria de Circuitos Elétricos
• Linearidade
– Superposição
– D lid d
Dualidade
– Teorema de Thevenin e de Norton
=
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7. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Circuitos Eletrônicos
C cu os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Teoria de Circuitos Elétricos
• Linearidade
– Superposição
– D lid d
Dualidade
– Teorema de Thevenin e de Norton
∑v = 0
– Leis de Kirchoff
– Elementos reativos
∑i = 0
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8. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Circuitos Eletrônicos
C cu os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Teoria de Circuitos Elétricos
• Linearidade
– Superposição
– D lid d
Dualidade
– Teorema de Thevenin e de Norton
– Leis de Kirchoff S1
– Elementos reativos
R1 C1
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9. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Dispositivos e Circuitos
Eletrônicos
e ô cos
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Circuitos Eletrônicos
Elementos Semicondutores
• Dopagem P e N
• Região PN
• Condução na Junção PN
Dispositivos Eletrônicos
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10. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Dopagem P
opage
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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11. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Dopagem N
opage
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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12. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Região PN
eg ão
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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13. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Co dução a Junção
Condução na Ju ção PN
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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14. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Dispositivos e Circuitos
Eletrônicos
e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Circuitos Eletrônicos
Elementos Semicondutores
Dispositivos Eletrônicos
• Diodos
• Transistores Bipolares
• Transistores de Efeito de Campo
• Tiristores - SCRs
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15. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Diodo
odo
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Condução Bloqueio
Diretamente Polarizado Inversamente Polarizado
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16. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Diodo
odo
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Diretamente
Polarizado
Reverso
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17. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Diodo
odo
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Real Ideal Potencial Circ. Equiv.
de disparo Linear aprox.
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18. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Diodos
odos
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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19. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Diodo
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA Folha de Especificação
• Corrente e Tensão
• Corrente de saturação reversa
• Tensão Reversa Nominal – Ruptura
• Dissipação de Potência
• Capacitância
• Tempo de Recuperação Reversa
• Faixa de Temperatura
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20. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Dispositivos Eletrônicos
spos os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
• Diodos
• Transistores Bipolares
• Transistores de Efeito de Campo
• Tiristores - SCRs
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21. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Transistor Bipolar
a s s o po a
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
“Uma junção PN de um transistor está
reversamente polarizada, enquanto a outra
está di t
tá diretamente polarizada.”
t l i d ”
Emissor – fortemente dopado
Base – menor dopagem
Coletor
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22. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Transistor Bipolar
a s s o po a
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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23. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Transistor Bipolar
a s s o po a
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
Bipolar = 2 Tipos de Cargas: Elétrons e Lacunas
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24. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Transistor Bipolar
a s s o po a
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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25. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Transistor Bipolar
a s s o po a
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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26. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Transistor Bipolar
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA Amplificador Linear
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27. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Transistor Bipolar
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA Comutação
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28. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Dispositivos Eletrônicos
spos os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
• Diodos
• Transistores Bipolares
• Transistores de Efeito de Campo
– JFET
– MOSFET
Transistor Unipolar Rentrada = ∞, Igatilho = 0A
p ,
Controle pela Tensão
Ganhos menores
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29. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE JFET
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA Transistor de Efeito de Campo
D
G
S
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30. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE JFET
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA Transistor de Efeito de Campo
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31. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE JFET
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA Transistor de Efeito de Campo
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32. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
MOSFET
FET de Metal-Óxido-Semicondutor
Metal-Óxido-
Modo Depleção
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33. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
MOSFET
FET de Metal-Óxido-Semicondutor
Metal-Óxido-
Modo Depleção
D
G
S
Semelhante ao JFET, só que
sua curva caract estende-se
caract. estende se
até a de polaridade oposta.
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34. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
MOSFET
FET de Metal-Óxido-Semicondutor
Metal-Óxido-
Modo Intensificação
D
G
S
11/08/2009 17:41 Prof. Douglas Bressan Riffel 34
35. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Dispositivos Eletrônicos
spos os e ô cos
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
• Diodos
• Transistores Bipolares
• Transistores de Efeito de Campo
• Tiristores - SCRs
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36. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE Retificador Controlado de
Silício
S co
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA
NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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37. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
C ass cação
Classificação dos tiristores:
s o es
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
• Comutação forçada; • Indução estática, SITH;
• Comutado pela rede; • Desligamento auxiliado
• Desligamento pelo pelo gatilho, GATT;
gatilho, GTO;
tilh GTO • R tifi d controlado
Retificador t l d
• Condução reversa,
Co dução e e sa, de silício, controlado
RCT; por luz, LASCR;
• Tiristores controlados
por MOS, MCTs;
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38. UNIVERSIDADE FEDERAL DE SERGIPE
Principais Aplicações dos Dispositivos de Potência
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NÚCLEO DE ENGENHARIA MECÂNICA
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