o material a seguir complementa o livro texto, microeletrônica...

Prof. Antonio C Seabra – Notas de Aula PSI2223 (2011) – Livro Texto: Microeletrônica – Quinta Edição Sedra/Smith

107

Introdução à Eletrônica – PSI2223

Aula 7

O material a seguir complementa o livro texto, Microeletrônica 5ªEdição de Sedra/Smith. Este material não é um substituto para o livro texto, portanto você deve seguir em paralelo com estematerial e o livro.

Dr. Antonio Carlos SeabraProfessor Titular

Dep. Engenharia de Sistemas EletrônicosEscola Politécnica da USP

2011


108

7ª Aula: Circuitos Retificadores

- Finalizar a matéria e exercícios.

Ao final desta aula você deverá estar apto a:

-Explicar o funcionamento do filtro capacitivo para circuitosreguladores

-Determinar os valores de pico da tensão de saída (na carga) e dacorrente reversa nos diodos em retificadores meia onda e ondacompleta

-Explicar o funcionamento de circuitos limitadores e grampeadores

-Determinar a forma de onda de saída em circuitos limitadores


109

Diagrama de Blocosde Circuitos Retificadores


110

O Retificador com Bloco de Filtro(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor – Retificador de Pico)


111


E com carga?


112


modelo diodo ideal

LI

LCD

OL

idtdC

iii

Ri

v

v

/Quando D está conduzindo:

V de ondulação (ripple)


113

CRtpO eV /v

CRTpeV /rp V-V

RV

i

pequenoVTCRQuando

VVV

pL

r

rpO

:)(

21

fCIVou

fRCV

CRTVV

Lr

ppr

CRTe CR

T

1

Como CR >> T:

e portanto:

Determinando Vo e Vr

Vo


114)11(

)(

)(

tfI

tCVIi

CVtIi

CVVCQ

tIiQIiitiQ

QQ

Lr

LDmedio

rLDmedio

rCe

LDmediof

LDmedioCmedio

Cmediof

àentreguefontepelafornecido

carga

e portanto:

Determinando IDmédio e IDpico

fornecida

t

t C Qdti 2

1


115

fVV

touVVt

ou

VVtV

e

tt

ângulopequenoumétComo

VVtV

prpr

rpp

rpp

2/2

/2

)(211

:

)(211)cos(

:

)cos(

2

2

portanto



116


)/21(

)

2/2

11(

)11(

rpLDmedio

prLDmedio

LDmedio

VVIi

fVV

f

Ii

tfIi

DmedioDpicopr

rpLDpico

Dpico

iiVVSe

VVIi

comoicalcularpodemos

2

)/221(

:

(Retificador Meia Onda com Filtro com Capacitor)


117

(No Retificador Onda Completa com Filtro com Capacitor)

fRCV

V pr

)2/21(

)2/1()/21(

rpLDpico

rpLrpLDmedio

VVIi

VVIVVIi

2

2

meia onda completa


118

C Vp

Vr f R 1002 60 10 103 83, 3 F

iDmed 10(1 2 100/2 ) 324 mAiDmax 10(1 2 2 100/2) 638 mA

EXEMPLO 3.10 Considere um retificador de pico alimentado por umasenóide de 60 Hz tendo um valor de pico de Vp = 100 V. Suponha umaresistência de carga R = 10 k. Calcule o valor da capacitância C queresultará numa ondulação de pico-a-pico de 2 V. Calcule também a fração do ciclo durante a qual o diodo conduz, além do valor médio e de pico dacorrente no diodo.

t 2 2/100 0, 2 radO ângulo de condução t é

Logo, o diodo conduz por (0,2/2) 100 = 3,18% do ciclo.Como IL = 100/10 = 10 mA, as correntes média e de pico no diodo são:

SOLUÇÃOObtemos o valor de C como


119

Diagrama de Blocosde Circuitos Retificadores


120

Desempenho de um Regulador com Zener

Regulação de Linha S

O

VV

Regulação de Carga L

O

IV

(p.ex. = 1V)

(p.ex. = 1mA)

(máxima corrente pior carga)

(VS médio)


121

Exemplo 3.8: O diodo zener do circuito abaixo é especificadopara 6,8V@5mA, rz =20 e IZK = 0,2mA. Veja que V+ tem umavariação.(a) Determine a tensão de saída sem carga;(b) Determine a regulação de linha para a variação de +- 1V na entrada;(c) Qual a variação na tensão de saída quando se coloca uma carga que

drena 1mA? Isso é chamado Regulação de Carga.(d) Qual a variação na tensão de saída para uma carga de 2k;(e) Qual a variação na tensão de saída para uma carga de 0,5k;(f) Qual o valor mínimo de carga para o circuito operar corretamente?


122

Circuitos Limitadores e Grampeadores

entrada

saída


124


125


126

Circuito Grampeador


127

Exercícios


128

Figura 3.38 Voltage doubler: (a) circuit; (b) waveform of the voltage across D1.


129

Triplicador de Tensão


130

2k

10k10V@5mA

rz = 20

VVVV

IrVV

z

z

zzzz

9,91,01010.5.2010

0

30

0

22V

2k

10k

22V

20

9,9V

00,1078,922,0

988.0.9,922,069,167,1.9,9

20220.22

12,109,922,02~20

2~.9,9202

20.22

2//10202//10.9,9

20//10220//10.22

kk

kV

OUk

kk

V

kkkk

kkkV

o

o

o

o material a seguir complementa o livro texto, microeletrônica...

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