Diodo Real

Quando estamos analisando um circuito prático com diodo, devemos considerar algumas características que até então não mencionamos. Estas características são provenientes da natureza do material utilizado para construção do dispositivo. O gráfico a seguir, representado na figura 8, chamado curva característica de um diodo real, resume seu comportamento.

Antes de analisarmos o gráfico anterior, vamos prestar atenção para alguns detalhes importantes que ajudam na compreensão do mesmo. O eixo das abscissas (horizontal) é relacionado à V_D, ou seja, a tensão aplicada nos terminais do diodo. O eixo das ordenadas (vertical) representa a corrente que passa de um terminal para o outro do diodo.

Agora observe as escalas! Veja que no eixo de V_D, sua porção positiva possui uma escala muito menor do que a da sua porção negativa. Do lado positivo (direito), temos variações em mV. Do lado negativo (esquerdo), a variação é em dezenas de Volts. O mesmo acontece para a corrente no eixo vertical do gráfico. A parte positiva (superior) foi feita sob uma escala de mA. Já a parte negativa (inferior) foi feita sob uma escala de µA.

 

Região de polarização direta:

Depois de termos vistos essas singularidades, podemos entender o gráfico! Veja: Na medida em que aumentamos a tensão nos terminais do diodo, temos o surgimento de uma corrente entre os terminais. O diodo está polarizado positivamente e está conduzindo (Região de polarização direta). Observe que, até mais ou menos 0.7V, a corrente que passa pelo diodo ainda é relativamente pequena. A partir daí, temos uma crescente muito forte. Essa é a tensão mínima que é necessária “pagar” para que o diodo passe a conduzir. Esse gráfico mostra uma curva característica de um diodo de silício. Se fosse um diodo de germânio, o valor a ser “pago” seria menor, em torno de 0.3V. Essa tensão é chamada de tensão limiar e, geralmente, é representada pelo símbolo V_t ( o t vem de Threshold - limiar em inglês).

 

Região de polarização reversa:

Agora, temos que saber o que ocorre na região reversa, ou seja, precisamos analisar o que acontece quando a tensão aplicada aos terminais do diodo é negativa. Já sabemos a resposta não é mesmo? Quando um diodo está polarizado negativamente, já sabemos que ele não deixa a corrente elétrica passar em seus terminais. Só precisamos ver agora, esse comportamento no gráfico. Portanto, vamos analisá-lo novamente.

O caso em que aplicamos uma tensão negativa, aos terminais do diodo, está representado na parte negativa do gráfico, no eixo V_D (horizontal). Veja que, para qualquer valor negativo de V_D, -10, -20, etc., teremos uma pequena corrente de cerca de 0.3µA. Num diodo ideal - teórico e perfeito - ela não existiria. Entretanto, em um diodo real, comercial, ela existe e é chamada corrente de fuga. Ela é tão pequena que para a maioria dos casos pode ser considerada nula e assim, podemos dizer que o diodo, quando polarizado negativamente, não deixa passar corrente entre os seus terminais.

 

 

Região de Ruptura:

Para completar a análise, precisamos analisar a terceira região de operação do diodo, a região de ruptura. Esta região é obtida quando aplicamos aos terminais do diodo uma tensão reversa maior que um valor específico, chamado tensão de ruptura. Esta tensão é ilustrada na figura 8 como V_ZK, onde o subíndice Z representa o nome Zener (referente a um determinado tipo de diodo, que estudaremos mais a frente) e o subíndice K indica joelho (knee), pois a tensão V_ZK ocorre no joelho da curva tensão-corrente do diodo.

Na região de ruptura, como indicado na figura 8, qualquer acréscimo na tensão reversa além de V_ZK, provoca um rápido aumento da corrente inversa. Você deve estar se perguntando: Caso o diodo entre nessa região, ele vai queimar? Na verdade, esta região não é normalmente destrutiva para o diodo, pois podemos fazer com que a potência dissipada pelo diodo, quando operando nesta região, permaneça em um nível seguro. Este nível seguro, geralmente, é fornecido pelo fabricante e conseguimos fazer com que o diodo opere neste nível, utilizando um circuito externo para limitar corrente. Logo, de acordo os níveis de potência permissíveis para o diodo, limitamos a corrente reversa na região de ruptura.