Considere uma junção pn sob polarização direta. Para se obter uma corrente de 1 mA com uma tensão de 750 mV , qual deve ser o valor de Is?

Passo 1

Então, temos uma junção pn sob polarização direta, e queremos descobrir o valor de $ I_s $ para que, com uma tensão de $ 750 , mV $, a corrente seja de $ 1 , mA $. Vamos usar a equação da corrente de diodo, que é fundamental para entender o comportamento de junções pn em circuitos eletrônicos.

Passo 2

A equação que descreve a corrente $ I $ em um diodo sob polarização direta é dada por:
I
Aqui:
  • $ I $ é a corrente através do diodo.
  • $ I_s $ é a corrente de saturação reversa.
  • $ V $ é a tensão aplicada.
  • $ n $ é o fator de idealidade do diodo (geralmente assumido como 1 para simplicidade).
  • $ V_T $ é a tensão térmica, aproximadamente $ 25 , mV $ à temperatura ambiente.

Passo 3

Nosso objetivo é encontrar $ I_s $. Podemos rearranjar a equação para isolá-lo:
Is

Passo 4

Substituindo os valores conhecidos:
  • $ I = 1 , mA = 1 \times 10^{-3} , A $
  • $ V = 750 , mV = 0.750 , V $
  • $ n = 1 $
  • $ V_T = 25 , mV = 0.025 , V $
Então:
I = 1 , mA = 1 times 10^-3 , A

Passo 5

Calculando o expoente:
0.7500.025 = 30
Então:
Is = 1 times 10^-3e^30 - 1

Passo 6

Sabemos que $ e^{30} $ é um número extremamente grande, então $ e^{30} - 1 \approx e^{30} $. Calculando $ e^{30} $:
e^30

Passo 7

Agora, substituindo de volta:
Is = 1 times 10^-31.068647 times 10^13 approx 9.363 times 10^-17 , A

Resposta

O valor de $ I_s $ deve ser aproximadamente $ 9.36 \times 10^{-17} , A $.

Exercícios relacionados