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:
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:
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:
Passo 5
Calculando o expoente:
Então:
Passo 6
Sabemos que $ e^{30} $ é um número extremamente grande, então $ e^{30} - 1 \approx e^{30} $. Calculando $ e^{30} $:
Passo 7
Agora, substituindo de volta:
Resposta
O valor de $ I_s $ deve ser aproximadamente $ 9.36 \times 10^{-17} , A $.