Explique com suas próprias palavras as condições estabelecidas pelas situações de polarização direta e reversa em um diodo de junção
e como elas afetam a corrente resultante.
Explique como você se lembrará dos estados de polarização direta e reversa do diodo de junção
. Ou seja, como se lembrará de qual potencial (positivo ou negativo) é aplicado a um determinado terminal?
Explique como você se lembrará dos estados de polarização direta e reversa do diodo de junção
Passo 1
O enunciado pede para descrever, em palavras simples, o que acontece em um diodo de junção
quando ele está em polarização direta e em polarização reversa, como isso afeta a corrente elétrica e ainda apresentar um artifício para lembrar qual terminal recebe potencial positivo ou negativo. Vamos precisar dos conceitos de camada de depleção, barreira de potencial e da equação corrente-tensão do diodo.
Passo 2
Um diodo
é formado por um semicondutor tipo p (com excesso de lacunas) e um tipo n (com excesso de elétrons). Na junção forma-se uma região de depleção, sem portadores livres, que cria uma barreira de potencial interna. A corrente através do diodo depende da tensão aplicada
segundo a lei
onde
é a corrente de saturação reversa,
a carga do elétron,
a constante de Boltzmann e
a temperatura.
Passo 3
Em polarização direta, ligamos o terminal
ao polo positivo da fonte e o
ao polo negativo. Dessa forma, a tensão externa reduz a barreira de potencial:
- A tensão diminui a largura da região de depleção.
- A componente exponencial cresce muito, levando a uma corrente
elevada do tipo corrente direta.
Logo, o diodo conduz com facilidade quando ultrapassa a tensão de limiar (tipicamente
em silício).
- A tensão
- A componente exponencial
Logo, o diodo conduz com facilidade quando
Passo 4
Em polarização reversa, ligamos o terminal
ao polo negativo e o
ao polo positivo. Isso aumenta a barreira de potencial:
- A tensão alarga a região de depleção.
- O termo fica muito pequeno, fazendo
, ou seja, apenas uma corrente de fuga muito pequena (corrente de saturação reversa).
Portanto, o diodo bloqueia praticamente toda a corrente, conduzindo apenas uma fração minúscula.
- A tensão
- O termo
Portanto, o diodo bloqueia praticamente toda a corrente, conduzindo apenas uma fração minúscula.
Passo 5
Para lembrar qual terminal polarizar com positivo ou negativo, basta usar o ditado “Positivo no P”:
- Quando você quiser que o diodo conduza (polarização direta), coloque o Positivo no P (lado do semicondutor p).
- Quando quiser bloqueio (polarização reversa), faça o oposto, isto é, coloque o Positivo no lado n e, consequentemente, o Negativo no P.
- Quando você quiser que o diodo conduza (polarização direta), coloque o Positivo no P (lado do semicondutor p).
- Quando quiser bloqueio (polarização reversa), faça o oposto, isto é, coloque o Positivo no lado n e, consequentemente, o Negativo no P.
Resposta
Polarização direta: positivo no lado p, barreira reduzida, corrente alta
.
Polarização reversa: positivo no lado n, barreira aumentada, corrente mínima .
Memorização: “Positivo no P” significa condução; inverso significa bloqueio.
Polarização reversa: positivo no lado n, barreira aumentada, corrente mínima
Memorização: “Positivo no P” significa condução; inverso significa bloqueio.