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e.a
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João Muya 118998
Docente: Doutora Tália Simões
UNICAMP – FT
CURSO: Tecnologia em Sistemas de Telecomunicações
DISCIPLINA: Circuitos Eletrônicos (TT210)
Experimento 4 – Regulador Zener
João Baptista Buanga Muya RA118998
Neste relatório será abordado sobre o experimento feito em um laboratório utilizando
um semicondutor do tipo PN.
O objetivo desse experimento é de tentar compreender o funcionamento de um zener
semicondutor e o seu funcionamento quando ele é aplicado para trabalhar como um
João Muya 118998
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circuito regulador de tensão.
Matérias utilizadas:
Diodo Zener, resistores 180Ω, 10Ω, 100Ω, 1kΩ, 10KΩ, fonte de alimentação e
multímetro.
Para tal agente gostaria por dizer para que serve esse mesmo regulador de tensão com
zener no nosso relatório só assim agente pode demonstrar os seus valores medidos na
pratica e feito na teoria.
Diodo Zener (também conhecido como diodo regulador de tensão, diodo de tensão
constante, diodo de ruptura ou diodo de condução reversa) é um dispositivo
ou componente eletrônico semelhante a um diodo semicondutor, especialmente
projetado para trabalhar sob o regime de condução inversa, ou seja, acima da tensão de
ruptura da junção PN, neste caso há dois fenômenos envolvidos o efeito Zener e o efeito
avalanche. O dispositivo leva o nome em homenagem a Clarence Zener, que descobriu
esta propriedade elétrica.
Acima temos o nosso circuito dado e nos peçam os seguintes critérios:
João Muya 118998
Docente: Doutora Tália Simões
Para tal agente vai montar uma tabela onde vão constar os valores medidos na pratica e
valores calculados na pratica.
V1 VR1 It Rz PR1 Pz VRL10Ω VRL100Ω VRL1KΩ VRL10KΩ
0 0 0 0 0 0.72v 4.95v 6.41v 6.47v
2 0 0 0 0
4 0 0 0 0
6 0.01 0.002mA 1.24mW
8 1.85 7mA 77.14Ω 43.4mW 13mW
10 3.78 20.8mA 2.88Ω 128mW 78.6mW
12 5.73 30.8mA 8.44Ω 191mW 176.5mW
14 7.68 41.5mA 7.95Ω 257.3mW 318.7mW
O diodo Zener difere do diodo convencional pelo fato de receber uma dopagem (tipo N
ou P) maior, o que provoca a aproximação da curva na região de avalanche ao eixo
vertical. Isto reduz consideravelmente a tensão de ruptura e evidencia o efeito Zener que
é mais notável à tensões relativamente baixas (em torno de 5,5 Volts), mais agente
considero uma tensão de 6.2 para os nossos cálculos feitos, como mostra abaixo .
O nosso valor de corrente foi obtido a partir da pratica ligando o nosso multímetro em
serie com a resistência e o diodo zener ai agente obteve o valor da ocorrente que nos é
mostrado acima.
Como também para obter o valor da tensão na nossa resistência agente ligou o nosso
multímetro em paralelo com a resistência R1 ai agente obteve o nosso valor de tensão
como também agente podia calcular na pratica fazendo VR1 =V-Vz .
Para calcular o Rz usamos a lei de ohm
Que diz : I=𝑉−𝑉𝑧
𝑅1+𝑅𝑍 visto que temos a corrente e as tensões e a resistência R1 então é
só agente desfazer a nossa equação que teremos
I(R1+Rz)= V-Vz
IRz= V-Vz-(IR1)
Rz = 𝑉−𝑉𝑧−(𝐼𝑅1)
𝐼 tendo as nossas formulas já deduzidas e conhecendo os nossos
valores é só nos substituirmos agente obtivemos os nossos valores de resistências do
Zener como nos mostra a tabela acima.
Para os cálculos de potencias usamos na calculo de potencia de zener agente fez
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Pz= Vz*Iz
Pó como tem os valores de tensão do zener que é 6.2V para todos os casos em que
mesmo a tensão da fonte e mudada. E a corrente do Zener é a mesma tanto para a
resistência e para o zener pós elas estão ligadas em serie, tendo esses valores agente
calculou as nossas potencias como nos mostra a figura acima.
Para o calculo das potencias do R1 temos
PR1= VR1*IR
Logo nos já temos os valores da tensão e valores da corrente agente calculou os nossos
valores da potencia como nos mostra na nossa tabela.
Bem comparando os nossos resultados tanto obtido na pratica e na teoria não tem muita
diferença entre elas pós elas só se diferencia de um valor não muito significante, pós
isso também se da ao facto dos aparelhos utilizado tanto na pratica como na teoria isso
sem esquecer que esse aparelho já vem com um certo erros também a que agente tem
que levar em considerações nesses momentos em que agente estiver fazendo
experimento ou calculando na teoria
Bem já no quinto caso agente acrescentou uma resistência de carga para dizer que
obtivemos os valores como nos mostra a tabela acima mais aqui abaixo eu vou
demonstrar também os valores calculando teoricamente utilizando divisor de tensão.
Vth=VRL= 𝑅𝑠∗𝑉
𝑅𝑠+𝑅1 bem tendo essa formula agente pode calcular a nossa tensão de
carga
VRL=0.736v
VRL=5.0v
VRL=11.86v
VRL=13.75v
Esses são os valores obtidos na pratica como podemos ver a uma diferença entre os 2
últimos valores com a tabela e como o calculado na teoria.
Muitas aplicações eletrônicas requerem uma fonte de alimentação com uma tensão de
saída que permaneça constante mesmo se a tensão de entrada ou a tensão de carga
variar.
O diodo zener possui uma característica desejáveis para uma boa regulação de tensão. A
impedância do zener é a mediada básica da qualidade de um diodo zener como
regulador de tensão .
Com o valor especificado da impedância zener, pode-se determinar o pior caso da
mudança na tensão e fazer compensação para operar o diodo zener ou acima ou abaixo
do valor especificado da corrente de teste.
Para concluir gostaria por dizer que:
O diodo Zener pode funcionar polarizado diretamente ou inversamente. Quando está
polarizado diretamente, funciona como outro diodo qualquer, não conduz corrente
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elétrica enquanto a tensão aplicada aos seus terminais for inferior a aproximadamente
0,6 Volts no diodo de silício ou 0,3 Volts no diodo de germânio. A partir desta tensão
mínima começa a condução elétrica, que inicialmente é pequena mas que aumenta
rapidamente, conforme a curva não linear de corrente versus tensão. Por esse fato, a sua
tensão de condução não é única, sendo considerada dentro da faixa de 0,6 a 0,7 Volts
para o diodo de silício. O diodo zener pode ser utilizado com fonte de ruído branco
quando operando na sua região de ruptura.
