Curso: Eletrônica Básica Carga Horária: 80 horas Instrutor: Eng. Clovis Almeida Prof. Clovis Almeida

Válvulas e estado sólido Prof. Clovis Almeida

Emissão termoiônica A emissão termoiônica é o princípio de funcionamento de uma válvula a vácuo. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia O universo é constituído de matéria e energia. Matéria é qualquer coisa que ocupe espaço e possua massa, como pedra, água e ar. Estados da matéria: sólido, líquido e gasoso. Pode ser encontrada na forma simples ou na forma de compostos. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Um Elemento Químico é uma substância que não pode ser reduzida a uma forma mais simples por processos químicos. Exemplos: ferro, ouro, prata, cobre etc. Uma substância Composta é uma combinação química de dois ou mais elemento, como sal, água etc. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Uma molécula é a menor parte de uma substância composta que ainda preserva suas características originais. Cada molécula contém átomos de cada elemento que forma o composto. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. O átomo é a menor partícula em que um elemento químico pode ser dividido mantendo suas características originais. Um átomo é formado por elétrons, prótons e nêutrons. O número e a distribuição das partículas acima determinam o tipo de elemento. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. O elétron transporta uma pequena carga negativa de eletricidade. O próton transporta uma pequena carga positiva de eletricidade, igual e de sinal oposto ao do elétron. A massa do próton é de cerca de 1837 vezes a do elétron. O nêutron é uma partícula sem carga elétrica e com massa mais ou menos igual à do próton. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. O nível de energia do elétron é a quantidade de energia necessária para que permaneça em órbita. O movimento do elétron lhe dá energia cinética e a sua posição lhe dá energia potencial. A soma das energias permitem sua permanência na órbita. Na medida em que ganha ou perde energia, ficará mais próximo ou mais atastado do núcleo. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. As órbitas estão dispostas em camadas e subcamadas. Cada camada contém um número máximo de elétrons em um átomo, determinado por 2n2. As camadas são rotuladas de K a Q, começando com K, que é a mais próxima do núcleo. As camadas são subdivididas em quatro subcamadas: s, com 2 elétrons; p, com 6; d, com 10; f, com 14 electrons. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Valência é a propriedade que o átomo possui para combinar com outros átomos. É determinada pelo número de elétrons na camada mais externa, denominada camada de valência. Os elétrons da camada de valência são chamados elétrons de valência. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Ionização é o processo pelo qual um átomo ganha ou perde elétrons. Um átomo que perde algum dos seus elétrons no processo se torna carregado positivamente e é chamado íon positivo. Quando o átomo possui excesso de elétrons torna-se carregado negativamente e é chamado íon negativo. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Bandas de energia são grupos de níveis de energia que resutam da grande proximidade dos átomos em um sólido. As bandas energia mais importantes são: banda de condução, banda proibida e banda de valência. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Prof. Clovis Almeida

Matéria e Energia. Prof. Clovis Almeida

Elétrons e lacunas. Prof. Clovis Almeida

Dopagem Prof. Clovis Almeida

Dopagem Prof. Clovis Almeida

Dispositivos de estado sólido São componentes que operam devido ao movimento de elétrons dentro de uma “peça” sólida de um material semicondutor. Prof. Clovis Almeida

Diodo a semicondutor Diodo de junção PN Uma peça de material semicondutor tipo P ligada a outra peça de material semicondutor tipo N. Prof. Clovis Almeida

Diodo a semicondutor Fluxo de corrente – material N Potencial positivo atrai os elétrons livres. Outro elétron vindo do negativo entra no cristal. Os portadores majoritários (elétrons) são repelidos pelo terminal negativo e atraídos pelo positivo, passando pelo cristal. Prof. Clovis Almeida

Diodo a semicondutor Fluxo de corrente – material P As lacunas se movem para o potencial negativo. Elétrons vindos do circuito externo entram no material negativo e completam as lacunas. O terminal positivo atrai os elétrons removidos das ligações covalentes, criando novas lacunas. Prof. Clovis Almeida

Diodo a semicondutor Barreira de junção PN Elétrons e lacunas se movem livremente pelo material. Elétrons do material N se difundem pela junção para dentro do material P para preencher lacunas. Prof. Clovis Almeida

Diodo a semicondutor Barreira de junção PN Lacunas do material P se difundem pela junção para dentro do material N para serem preenchidas por elétrons. Este processo se denomina recombinação de junção. Ocorre redução de elétrons e lacunas na junção, que passa a se chamar região de depleção. Prof. Clovis Almeida

Diodo a semicondutor Polarização direta Tensão aplicada à junção tal que se oponha ao campo elétrico da junção. Ocorre redução da barreira de junção. A junção oferece uma pequena resistência. Haverá corrente fluindo através da junção. Prof. Clovis Almeida

Diodo a semicondutor Polarização inversa Tensão aplicada à junção tal que reforce o campo elétrico da junção. Ocorre aumento da barreira de junção. A junção oferece uma grande resistência. Haverá pouca corrente fluindo através da junção. Prof. Clovis Almeida

Diodo a semicondutor O aspecto singular da diferença de resistência com polarização direta ou inversa permite converter corrente alternada em corrente contínua. Este processo de conversão denomina-se retificação. Prof. Clovis Almeida

Retificador de meia onda Prof. Clovis Almeida

Retificador de onda completa Prof. Clovis Almeida

Retificador de onda completa em ponte Prof. Clovis Almeida

Retificador com tiristor controlado Prof. Clovis Almeida

Filtragem Prof. Clovis Almeida

Multiplicador de tensão Baixa capacidade de corrente e de regulação. Prof. Clovis Almeida

Chave a diodo. Quando o potencial de entrada é 0 V, o diodo está polarizado diretamente. O diodo conduz e comporta-se como um condutor e a entrada é refletida na saída (chave fechada. Quando o potencial de entrada é maior ou igual a +V, o diodo está polarizado inversamente. O diodo deixa de conduzir, funcionando como uma chave aberta. Prof. Clovis Almeida

Identificação de um diodo. Prof. Clovis Almeida

Identificação de um diodo. Prof. Clovis Almeida

Identificação de um diodo. Prof. Clovis Almeida

Verificação do estado de um diodo. Prof. Clovis Almeida

Transistor Um transistor é um dispositivo a semicondutor formado por três ou mais elementos capaz de amplificar controlando o fluxo de corrente pelos seus materiais semicondutores. Prof. Clovis Almeida

Transistor Os três elementos do transistor são: coletor base emissor Prof. Clovis Almeida

Transistor Prof. Clovis Almeida

Transistor Prof. Clovis Almeida

Transistor Os dois tipos básicos de transistores são: PNP NPN Emissor Coletor Emissor Coletor Emissor Coletor Emissor Coletor Os dois tipos básicos de transistores são: PNP NPN A única diferença simbólica entre eles é o sentido da seta no emissor. Prof. Clovis Almeida

Polarização do Transistor Coletor Emissor Coletor Emissor A polarização adequada do transistor permite que ele seja usado como amplificador. É necessário que a junção base-emissor seja polarizada diretamente e a junção base-coletor seja polarizada inversamente. A operação de um transistor consiste em uma pequena tensão base-emissor relativamente pequena controlando uma corrente coletor-emissor relativamente grande. Prof. Clovis Almeida

Amplificação Amplificação é o processo de aumentar a intensidade de um sinal. Amplificador é um dispositivo capaz de amplificar sem alterar de forma considerável o sinal original. Um transistor é capaz de amplificar gerando uma grande variação na corrente de coletor a partir de uma pequena variação na corrente de base. A ação de amplificação de uma corrente resulta na amplificação de uma tensão porque o resistor de carga colocado em série com o coletor gera uma tensão sobre ele quando atravessado por uma corrente (Lei de Ohm). Prof. Clovis Almeida

Amplificação A ação de amplificação de uma corrente resulta na amplificação de uma tensão porque o resistor de carga colocado em série com o coletor gera uma tensão sobre ele quando atravessado por uma corrente (Lei de Ohm). A amplificação e outras funções podem ser feitas pela combinação de vários componentes a semicondutor, dentro de um único dispositivo capaz de exercer as funções diversas, que são os Circuitos Integrados. Prof. Clovis Almeida

Polarização Polarizar um transistor significa atribuir tensões e correntes às junções do transistor por meio de resistores. Prof. Clovis Almeida

Polarização Após a polarização, determina- se o ponto Q (quiescente), o qual estabelece o ponto ideal de operação do transistor para cada função específica. O ponto Q é obtido a partir da reta de carga, cuja interseção com a corrente de base com que vamos trabalhar é o ponto quiescente. A reta de carga é obtida interligando-se o ponto correspondente ao valor máximo de VCE (tensão coletor-emissor) com o ponto correspondente ao valor máximo de IC (corrente de coletor). Prof. Clovis Almeida

Amplificadores Antena Os amplificadores são de grande utilidade nas telecomunicações, pois permitem que as ondas eletromagnéticas sejam enviadas por um transmissor e captadas por um receptor capaz de processar voz, imagem e dados. Amplificador de RF Demodulador ou detector Amplificador de áudio Alto-falante Prof. Clovis Almeida