1. RESUMO

Experiência que envolve multímetro, fonte de tensão, resistores, diodo zener, protoboard.

  1. INTRODUÇÃO

Esta experiência tem como objetivo observar o funcionamento do diodo Zener como elemento regulador de tensão e entender o conceito de regulação de tensão.

  1. FUNDAMENTO TEÓRICO

Os diodos retificadores e de pequeno sinal nunca devem operar na região de ruptura porque isto pode danificá-los. Um diodo zener é diferente; é um diodo de silício que o fabricante otimiza para trabalhar na região de ruptura. Em outras palavras, ao contrário dos diodos comuns que nunca trabalham na região de ruptura, os diodos zener trabalham melhor nessa região. Às vezes chamado diodo de ruptura, o diodo zener é a parte mais importante dos reguladores de tensão, circuitos que mantêm a tensão da carga praticamente constante apesar das grandes variações na tensão da linha e da resistência de carga.

  1. DESCRIÇÃO DO EXPERIMENTO

    1. Monte o circuito abaixo.

Circuito 1

  1. Antes de interligar o circuito, medir a resistência direta e reversa do diodo Zener.

  2. Determine e anote a tensão de saída para cada valor de tensão listado na tabela 1.

  3. Meça e anote a tensão de saída para cada valor listado da tabela 1.

  4. Com os dados da tabela 1, calcule e anote a corrente zener e anote na tabela 2.

  5. Meça e anote a corrente zener na tabela 2.

    1. Verificação de Defeitos

  1. Suponha Ve= 15V. Calcule o valor da tensão de saída para um diodo Zener em curto e anote sua resposta na tabela 3.

  2. Calcule e anote na tabela 3 a tensão de saída para um diodo Zener aberto.

  3. Calcule e anote na tabela 3 a tensão de saída para RS aberto.

  4. Suponha que a polaridade do Zener foi invertida. Calcule a tensão de saída e anote na tabela 3.

  5. Monte o circuito e simule cada um dos defeitos.Meça e anote a tensão de saída, para uma tensão de entrada ( Ve ) = 15V.

    1. Projeto

  1. Projete um resistor para limitar a corrente do zener em 16,5mA para uma tensão de entrada de 14V. Anote o valor projetado na parte superior da tabela 4. Monte o circuito como o valor de Rs projetado. Meça e anote a tensão de saída para cada valor listado na tabela 4.

  2. Calcule e anote a corrente zener para cada tensão de entrada listada na tabela 4.

  3. Meça e anote a corrente zener para cada valor de tensão de entrada( Ve ).

  1. RESULTADOS OBTIDOS

4.1.

Resistência do Zener

Diretamente Polarizado

Reversamente Polarizado

13Ω

21kΩ

Ve( V )

Vout(calculada)V

Vout(medida)V

0

 

0

2

1,909

2

4

3,818

4

6

5,727

6

8

7,636

6,31

10

9,545

6,33

12

11,454

6,35

14

13,363

6,38

Tabela 1

Ve( V )

Iz(calculada)

Iz(medida)

0

0

0

2

0

0

4

0

0,7µA

6

0

7,4µA

8

1,69mA

1,34mA

10

3,67mA

3,41mA

12

5,6mA

5,35mA

14

7,62mA

7,33mA

Tabela 2

4.2.

Ve=15V Vout=6,38V

DEFEITO

Vout(calculada)

Vout(medida)

Diodo em curto

0

0

Diodo aberto

15V

15V

Rs aberto

0

0

Diodo invertido

0,2V

0,7V

Tabela 3

4.3.

RS=Ve-VZ = 14-6,67___ logo Rs aprox.=470Ω

Iz 16,5*10^-3

Ve

Vout(medida)

Iz( calculada)

Iz(medidda)

10V

6,59V

9,99mA

7mA

12V

6,64V

11,99mA

11mA

14V

6,67V

13,99mA

15mA

Tabela 4

  1. QUESTÕES

  1. No circuito montado, a corrente no zener e no resistor de 1kΩ são:

(x) iguais

( ) quase iguais

( )muito diferentes

  1. O diodo zener começa a conduzir quando a tensão de entrada é aproximadamente:

( ) 4V

(x) 6V

( ) 8V

( ) 10V

  1. Quando a Ve é menor do que 6V, atensão de saída é:

( ) aproximadamente constante

( ) negativa

(x) a mesma da entrada

  1. Quando Ve é maior do que 8V, a tensão de saída é:

(x) aproximadamente constante

( ) negativa

( ) a mesma da entrada

  1. Explique porque o diodo Zener é também chamado de dispositivo de tensão constante:

Pois sua função é limitar, estabilizar e regular tensão em algum circuito.

  1. Assinale: Qual das alternativas abaixo você utilizaria um diodo zener?

( ) para regulagem de altas correntes

( ) para regulagem de baixas de correntes

( ) para regulagem de potência

(x) para regulagem de tensão

( ) para regulagem de tensão e corrente

  1. CONCLUSÃO

Com o experimento foi verificado que o diodo zener diretamente polarizado funciona como um diodo comum, porém reversamente polarizado sua função é estabilizar e regular a tensão.

Universidade Severino Sombra

Laboratório de Dispositivos Eletrônicos

(Prática com Diodo Zener)

Nome: Renato Pereira de Andrade Silva

Matrícula: 072121009

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