O que é um Diodo Ideal?

O que é um Diodo Ideal?

Definição de Diodo Ideal

Um diodo ideal é definido como um diodo perfeito, sem qualquer falha, operando idealmente em condições de polarização direta e inversa. Geralmente, um diodo funciona em polarização direta ou inversa. Podemos analisar as características de um diodo ideal nessas duas modalidades separadamente.

Características do Diodo Ideal em Polarização Direta

Zero de Resistência

Em polarização direta, um diodo ideal oferece zero resistência ao fluxo de corrente, tornando-se um condutor perfeito. Isso significa que o diodo ideal não tem potencial de barreira. Isso levanta a questão de se um diodo ideal tem uma região de depleção, já que a resistência vem das cargas imóveis na região de depleção.

Corrente Infinita

Um diodo ideal pode permitir que uma corrente infinita flua em polarização direta devido à zero resistência, conforme a lei de Ohm.

Quantidade Infinita de Corrente

Esta propriedade decorre da zero resistência do diodo ideal em polarização direta. Conforme a lei de Ohm (I = V/R), se a resistência (R) for zero, a corrente (I) se torna infinita (∞). Portanto, um diodo ideal em polarização direta pode, teoricamente, permitir que uma quantidade ilimitada de corrente flua através dele.

Zero de Tensão Limiar

Esta característica também decorre da zero resistência do diodo ideal. A tensão limiar é a tensão mínima necessária para superar o potencial de barreira e iniciar a condução. Se um diodo ideal não tiver uma região de depleção, não haverá tensão limiar. Isso permite que o diodo ideal comece a conduzir imediatamente quando polarizado, como mostrado na curva verde da Figura 1.

Características do Diodo Ideal em Polarização Inversa

Resistência Infinita

Em polarização inversa, espera-se que um diodo ideal bloqueie completamente o fluxo de corrente. Isso significa que ele se comporta como um isolante perfeito quando polarizado inversamente.

Zero de Corrente de Fuga Inversa

Esta propriedade do diodo ideal pode ser diretamente inferida de sua propriedade anterior, que afirma que os diodos ideais possuem resistência infinita quando operam em modo de polarização inversa. A razão pode ser compreendida considerando novamente a lei de Ohm, que agora assume a forma (mostrada pela curva vermelha na Figura 1). Isso significa que não haverá corrente fluindo através do diodo ideal quando ele estiver polarizado inversamente, independentemente de quão alta seja a tensão inversa aplicada.

Sem Tensão de Quebra Inversa

A tensão de quebra inversa é a tensão na qual o diodo polarizado inversamente falha e começa a conduzir corrente pesada. Agora, a partir das duas últimas propriedades do diodo ideal, pode-se concluir que ele oferecerá resistência infinita, o que inibe completamente o fluxo de corrente através dele. Esta afirmação é válida, independentemente da magnitude da tensão inversa aplicada. Quando essa condição é atendida, o fenômeno de quebra inversa nunca ocorrerá, devido ao qual não haverá questão de sua tensão correspondente, a tensão de quebra inversa. Devido a todas essas propriedades, um diodo ideal é visto como um interruptor de semicondutor perfeito, que estará aberto quando polarizado inversamente e fechado quando polarizado diretamente.

Agora, vamos encarar a realidade. Praticamente, não existe algo chamado diodo ideal. O que isso significa? Se não existe tal coisa, então por que precisamos saber ou aprender sobre isso? Não seria apenas um desperdício de tempo? Na verdade, não.

A razão é: O conceito de idealizar torna as coisas melhores. A regra vale para qualquer coisa, quero dizer, não apenas técnica. Quando chegamos ao assunto do diodo ideal, a verdade se manifesta na facilidade com que um designer ou depurador (pode ser qualquer pessoa, digamos, até mesmo um estudante ou leigo) pode modelar/depurar/analisar um circuito específico ou um projeto como um todo.

Importância Prática

Compreender o conceito de diodo ideal ajuda no modelagem, depuração e análise de circuitos, mesmo que diodos ideais não existam na realidade.