11.5 : Modelagem das Características Diretas do Diodo

Compreender o comportamento dos diodos quando polarizados diretamente é um aspecto fundamental do projeto e análise de circuitos eletrônicos. Esta análise utiliza principalmente dois modelos: o modelo de diodo exponencial e o modelo de queda de tensão constante. O modelo exponencial entra em ação quando a tensão da fonte excede 0,5 volts, fazendo com que a corrente do diodo suba exponencialmente acima da corrente de saturação. Essa relação é representada graficamente na curva corrente-tensão (I-V), ilustrando a resposta não linear do diodo ao aumento da tensão direta.

A Lei de Tensões de Kirchhoff (KVL) facilita a derivação de uma expressão matemática que correlaciona a corrente do diodo, a tensão da fonte e a queda de tensão no diodo.

O ponto operacional do diodo, conhecido como ponto Q, é identificado na intersecção da linha de carga e da curva I-V, indicando a corrente e tensão operacionais do diodo. Alternativamente, o modelo de queda de tensão constante simplifica a análise assumindo uma queda de tensão constante no diodo, normalmente 0,7 volts para diodos de silício. Este modelo auxilia na determinação rápida da corrente do diodo, integrando esta tensão constante na equação KVL.

Cada modelo serve ao seu propósito; o modelo exponencial oferece uma análise detalhada adequada para projetos precisos de circuitos, enquanto o modelo de queda de tensão constante fornece uma abordagem acessível para análises básicas e aplicações educacionais. A compreensão desses modelos é essencial para projetar e analisar circuitos eletrônicos, permitindo que os engenheiros prevejam o comportamento dos circuitos com precisão e garantam a confiabilidade dos dispositivos eletrônicos.