Práticas de Eletrônica

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Indaial – 2021
Práticas de eletrônica
Prof. Léo Roberto Seidel
1a Edição
Copyright © UNIASSELVI 2021
Elaboração:
Prof. Léo Roberto Seidel
Revisão, Diagramação e Produção:
Centro Universitário Leonardo da Vinci – UNIASSELVI
Ficha catalográfica elaborada na fonte pela Biblioteca Dante Alighieri 
UNIASSELVI – Indaial.
Impresso por:
S458p
 Seidel, Léo Roberto
 Práticas de eletrônica. / Léo Roberto Seidel. – Indaial: 
UNIASSELVI, 2021.
 185 p.; il.
 ISBN 978-65-5663-412-8
 ISBN Digital 978-65-5663-413-5
 1. Eletrônica. - Brasil. II. Centro Universitário Leonardo da Vinci.
CDD 621.38174
aPresentação
Prezado acadêmico! Bem-vindo à disciplina de Práticas de Eletrônica. 
Aqui serão apresentados conceitos e experimentos que lhe auxiliarão a 
identificar, compreender e avaliar alguns componentes e circuitos eletrônicos 
importantes.
Você, acadêmico, deve saber que existem fatores importantes para 
um bom desempenho: disciplina, organização e um horário de estudos pré-
definido para que obtenha sucesso. Em sua caminhada acadêmica, você 
é quem faz a diferença. Como todo texto técnico, por vezes denso, você 
necessitará de papel, lápis, borracha, calculadora e muita concentração. 
Lembre-se que o estudo é algo primoroso. Aproveite esta motivação, para 
iniciar a leitura desde livro.
Este livro está dividido em três unidades que contemplam partes 
imprescindíveis da Eletrônica para qualquer curso de Engenharia tais como 
circuitos que funcionam com diferentes princípios dos diodos, funcionamento 
e aplicação de transistores em diferentes configurações e polarizações, 
princípios da amplificação de sinal e fontes de tensão reguladas.
 
Apesar deste ser um material destinado à prática de eletrônica, é 
importante que você, prezado acadêmico, tenha estudado previamente alguma 
disciplina que sobre eletrônica analógica. Muitos conceitos importantes são 
vistos neste livro de forma superficial, pois tem como pressuposto seu estudo 
em outras disciplinas. Então, se determinado assunto está gerando dúvidas, 
não deixe de consultar o livro da disciplina Eletrônica Analógica I, ou mesmo 
outros títulos indicados na bibliografia desta disciplina.
Estimamos que, ao término deste estudo, você tenha agregado à sua 
experiência de acadêmico, um mínimo de entendimento sobre Eletrônica a fim 
de lidar com este tema de forma satisfatória tanto na área acadêmica quanto 
profissional. Destaco ainda, a necessidade do contínuo aprimoramento 
através de atualizações e aprofundamento dos temas estudados.
Bons estudos!
Prof. Léo Roberto Seidel
Você já me conhece das outras disciplinas? Não? É calouro? Enfim, tanto para 
você que está chegando agora à UNIASSELVI quanto para você que já é veterano, há novi-
dades em nosso material.
Na Educação a Distância, o livro impresso, entregue a todos os acadêmicos desde 2005, é 
o material base da disciplina. A partir de 2017, nossos livros estão de visual novo, com um 
formato mais prático, que cabe na bolsa e facilita a leitura. 
O conteúdo continua na íntegra, mas a estrutura interna foi aperfeiçoada com nova diagra-
mação no texto, aproveitando ao máximo o espaço da página, o que também contribui 
para diminuir a extração de árvores para produção de folhas de papel, por exemplo.
Assim, a UNIASSELVI, preocupando-se com o impacto de nossas ações sobre o ambiente, 
apresenta também este livro no formato digital. Assim, você, acadêmico, tem a possibilida-
de de estudá-lo com versatilidade nas telas do celular, tablet ou computador. 
 
Eu mesmo, UNI, ganhei um novo layout, você me verá frequentemente e surgirei para 
apresentar dicas de vídeos e outras fontes de conhecimento que complementam o assun-
to em questão. 
Todos esses ajustes foram pensados a partir de relatos que recebemos nas pesquisas 
institucionais sobre os materiais impressos, para que você, nossa maior prioridade, possa 
continuar seus estudos com um material de qualidade.
Aproveito o momento para convidá-lo para um bate-papo sobre o Exame Nacional de 
Desempenho de Estudantes – ENADE. 
 
Bons estudos!
NOTA
Olá, acadêmico! Iniciamos agora mais uma disciplina e com ela 
um novo conhecimento. 
Com o objetivo de enriquecer seu conhecimento, construímos, além do livro 
que está em suas mãos, uma rica trilha de aprendizagem, por meio dela você 
terá contato com o vídeo da disciplina, o objeto de aprendizagem, materiais complemen-
tares, entre outros, todos pensados e construídos na intenção de auxiliar seu crescimento.
Acesse o QR Code, que levará ao AVA, e veja as novidades que preparamos para seu estudo.
Conte conosco, estaremos juntos nesta caminhada!
LEMBRETE
sumário
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS................................................................................... 1
TÓPICO 1 — PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ....................................................................... 3
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................... 3
2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO ............................................................................................. 3
2.1 POLARIZAÇÃO DO DIODO ........................................................................................................ 4
2.1.1 Polarização reversa do diodo ............................................................................................... 6
2.1.2 Polarização direta do diodo ................................................................................................. 6
2.2 EQUAÇÃO DO DIODO ................................................................................................................ 7
2.2.1 Análise matemática do diodo polarizado diretamente .................................................... 7
2.2.2 Análise da polarização inversa do diodo ........................................................................... 9
3 VERIFICAÇÃO DA POLARIDADE DE UM DIODO ............................................................... 10
3.1 VERIFICAÇÃO DE DIODOS COM MULTÍMETROS ............................................................. 10
4 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DE DIODOS ............................................................................. 13
4.1 PARÂMETROS TÍPICOS DE DIODO EM UMA FOLHA DE DADOS ................................ 13
5 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA ..................................................................................................... 16
5.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ................................................................................................ 16
5.2 DESENVOLVIMENTO PRÁTICO .............................................................................................. 17
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 19
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 20
TÓPICO 2 — CIRCUITOS RETIFICADORES ............................................................................... 23
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 23
2 RETIFICADOR DE MEIA ONDA .................................................................................................. 23
3 RETIFICADORES DE ONDA COMPLETA ................................................................................. 25
3.1 RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA COM DOIS DIODOS (TRANSFORMADOR 
COM DERIVAÇÃO CENTRAL) ................................................................................................. 25
3.2 RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA EM PONTE ............................................................. 27
4 RETIFICADORES COM CAPACITOR ......................................................................................... 28
5 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA .....................................................................................................29
RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 33
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 34
TÓPICO 3 — DIODO ZENER ............................................................................................................ 37
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 37
2 FUNCIONAMENTO DO DIODO ZENER ................................................................................... 37
2.1 COMO OS DIODOS REGULAM A QUEDA DA TENSÃO ................................................... 37
2.2 USO DA REGULAÇÃO DE TENSÃO ....................................................................................... 38
2.3 COMO OS DIODOS ZENER REGULAM A TENSÃO ............................................................ 39
2.4 CIRCUITO COM DIODO ZENER .............................................................................................. 40
3 ANÁLISE MATEMÁTICA DO CIRCUITO REGULADOR DE DIODOS ZENER .............. 41
3.1 CIRCUITO COM DIODO ZENER COM MAIORES RESISTÊNCIAS .................................. 42
3.2 REGRA NA OPERAÇÃO DE REGULAÇÃO DO DIODO ZENER ...................................... 44
3.2.1 Calculando a resistência da carga para certos resistores série ...................................... 44
4 COMO O DIODO ZENER REGULA A TENSÃO ....................................................................... 46
4.1 TENSÕES COMUNS DO DIODO ZENER................................................................................ 46
5 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA ..................................................................................................... 47
LEITURA COMPLEMENTAR ............................................................................................................ 51
RESUMO DO TÓPICO 3..................................................................................................................... 59
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 60
REFERÊNCIAS ...................................................................................................................................... 62
UNIDADE 2 — O TRANSISTOR BIPOLAR DE JUNÇÃO (TBJ) ............................................... 63
TÓPICO 1 — PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO TBJ ................................................... 65
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 65
2 FUNÇÃO E APLICAÇÕES PARA TRANSISTORES DE JUNÇÃO BIPOLAR ..................... 65
3 O TRANSISTOR COMO CHAVE .................................................................................................. 68
3.1 USANDO UM TBJ COMO CHAVE: UM EXEMPLO .............................................................. 68
3.2 FUNCIONAMENTO NO MODO DE CORTE E NO MODO DE SATURAÇÃO ............... 70
3.3 OPERAÇÃO NO MODO ATIVO ............................................................................................... 73
4 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA ..................................................................................................... 75
RESUMO DO TÓPICO 1..................................................................................................................... 77
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 78
TÓPICO 2 — TIPOS DE CONFIGURAÇÕES DO TBJ ................................................................. 81
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 81
2 CONFIGURAÇÕES DO TRANSISTOR BIPOLAR ................................................................... 81
2.1 A CONFIGURAÇÃO DA BASE COMUM (BC) ....................................................................... 81
2.2 A CONFIGURAÇÃO DO EMISSOR COMUM (EC) ............................................................... 83
2.3 A CONFIGURAÇÃO DO COLETOR COMUM (CC) ............................................................. 84
2.4 RESUMO DO TRANSISTOR BIPOLAR .................................................................................... 86
3 POLARIZAÇÃO DE UM TRANSISTOR NA CONFIGURAÇÃO EMISSOR COMUM ...... 87
3.1 POLARIZAÇÃO ........................................................................................................................... 91
3.1.1 Ganho de tensão................................................................................................................... 92
4 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA ..................................................................................................... 93
RESUMO DO TÓPICO 2..................................................................................................................... 96
AUTOATIVIDADE .............................................................................................................................. 97
TÓPICO 3 — POLARIZAÇÃO DO TBJ ........................................................................................... 99
1 INTRODUÇÃO .................................................................................................................................. 99
2 REPRESENTAÇÃO GRÁFICA DAS CARACTERÍSTICAS DO TRANSISTOR ................. 99
2.1 CONFIGURAÇÃO BASE COMUM DO TRANSISTOR ......................................................... 99
2.1.1 Características de saída para configuração base comum do transistor ..................... 100
2.1.2 Características de corrente de transferência para configuração base comum 
 do transistor ........................................................................................................................ 101
2.2 CONFIGURAÇÃO COLETOR COMUM DO TRANSISTOR .............................................. 101
2.2.1 Características de entrada para configuração coletor comum do transistor ............. 102
2.2.2 Características de saída para configuração coletor comum do transistor ................. 102
2.2.3 Características de transferência de corrente para configuração coletor comum 
 do transistor ........................................................................................................................ 103
2.3 CONFIGURAÇÃO DO EMISSOR COMUM DO TRANSISTOR ........................................ 103
2.4 CARACTERÍSTICAS DE ENTRADA PARA CONFIGURAÇÃO EMISSOR 
 COMUM DO TRANSISTOR ..................................................................................................... 104
2.4.1 Características de saída para configuração emissor comum do transistor ............... 105
2.4.2 Características de transferência de corrente para configuração CE do transistor .... 105
3 TÉCNICAS DE POLARIZAÇÃO DE TRANSISTORES .......................................................... 106
3.1 OPERAÇÃO EM CLASSE A ..................................................................................................... 107
3.2 OPERAÇÃO EM CLASSE B ...................................................................................................... 107
3.3 CLASSE AB .................................................................................................................................. 109
3.4 A CORRENTE QUIESCENTE DOS AMPLIFICADORES ..................................................... 110
4 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA .................................................................................................. 117
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 119
RESUMO DO TÓPICO 3...................................................................................................................121
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 122
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 123
UNIDADE 3 — ANÁLISE DE CIRCUITOS PRÁTICOS COM DIODOS 
 E TRANSISTORES ................................................................................................ 125
TÓPICO 1 — CIRCUITOS PRÁTICOS COM DIODOS ............................................................ 127
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 127
2 CIRCUITOS LIMITADORES ........................................................................................................ 127
2.1 CIRCUITO LIMITADOR A DIODO COM TENSÃO DE POLARIZAÇÃO ....................... 129
2.2 CIRCUITO LIMITADOR A DIODO ZENER .......................................................................... 131
3 CIRCUITO GRAMPEADOR ......................................................................................................... 132
3.1 DESCRIÇÃO DO CIRCUITO GRAMPEADOR ..................................................................... 132
3.2 TIPOS DE GRAMPEADORES .................................................................................................. 133
3.2.1 Circuito grampeador positivo .......................................................................................... 134
3.2.2 Grampeador positivo com Vr positivo ........................................................................... 135
3.2.3 Grampeador positivo com Vr negativo .......................................................................... 135
3.2.4 Grampeador negativo ....................................................................................................... 136
3.2.5 Grampeador negativo com Vr positivo .......................................................................... 137
3.2.6 Grampeador negativo com Vr negativo ......................................................................... 137
4 MULTIPLICADORES DE TENSÃO ............................................................................................ 138
4.1 DUPLICADOR (OU DOBRADOR) DE TENSÃO .................................................................. 138
4.1.1 Duplicador de tensão de meia onda ............................................................................... 139
4.1.2 Duplicador de tensão de onda completa ........................................................................ 140
4.2 TRIPLICADOR DE TENSÃO .................................................................................................... 141
4.3 QUADRUPLICADOR DE TENSÃO ........................................................................................ 142
4.4 NOTAS SOBRE MULTIPLICADORES DE TENSÃO ............................................................ 143
4.5 MULTIPLICADOR COCKCROFT-WALTON (CW) .............................................................. 144
5 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA ................................................................................................... 145
RESUMO DO TÓPICO 1................................................................................................................... 147
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 148
TÓPICO 2 — PROJETO DE UM AMPLIFICADOR CLASSE AB ............................................. 151
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 151
2 REVISÃO DOS TIPOS DE AMPLIFICADORES ...................................................................... 152
2.1 OPERAÇÃO DO AMPLIFICADOR CLASSE A ..................................................................... 152
2.2 OPERAÇÃO DO AMPLIFICADOR CLASSE B ..................................................................... 153
2.3 POLARIZAÇÃO AMPLIFICADOR CLASSE AB ................................................................... 154
2.4 POLARIZAÇÃO DE UM AMPLIFICADOR CLASSE AB POR FONTE DE TENSÃO ....... 155
2.5 POLARIZAÇÃO DO AMPLIFICADOR CLASSE AB POR UM DIVISOR DE TENSÃO ....... 156
2.6 POLARIZAÇÃO DE UM AMPLIFICADOR CLASSE AB POR DIODOS ............................ 158
3 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA ................................................................................................... 161
RESUMO DO TÓPICO 2................................................................................................................... 162
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 163
TÓPICO 3 — FONTES DE TENSÃO REGULADAS ................................................................... 165
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 165
2 BREVE REVISÃO DE CIRCUITOS RETIFICADORES........................................................... 165
2.1 RETIFICADOR DE MEIA ONDA ............................................................................................ 165
2.2 RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA ................................................................................ 166
2.3 RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA EM PONTE .......................................................... 167
2.4 FILTRO CAPACITIVO ............................................................................................................... 168
2.5 ESPECIFICANDO O DIODO E O TRANSFORMADOR ...................................................... 169
3 FONTES DE ALIMENTAÇÃO REGULADAS ........................................................................... 170
3.1 ESTABILIZAÇÃO POR DIODO ZENER................................................................................. 170
3.2 REGULADORES SÉRIE ............................................................................................................. 172
3.3 REGULADORES PARALELOS................................................................................................. 173
3.4 REGULADORES COM FEEDBACK ........................................................................................ 175
4 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA ................................................................................................... 176
4.1 DETERMINAÇÃO DOS COMPONENTES ............................................................................ 176
4.2 MONTAGEM E SIMULAÇÃO ................................................................................................. 177
LEITURA COMPLEMENTAR .......................................................................................................... 179
RESUMO DO TÓPICO 3................................................................................................................... 183
AUTOATIVIDADE ............................................................................................................................ 184
REFERÊNCIAS .................................................................................................................................... 185
1
UNIDADE 1 — 
CIRCUITOS COM DIODOS
OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM
PLANO DE ESTUDOS
A partir do estudo desta unidade, você deverá ser capaz de:
• compreender o comportamento da junção P-N de um componente 
semicondutor em polarização direta e reversa;
• entender como um diodo funciona e em que aplicações ele se torna útil;
• identificar diferentes circuitos retificadores a diodo e determinar o 
comportamento da tensão em cada um destes;
• entender o funcionamento do diodo zener e como ele pode ser utilizado 
na regulação de tensões.
 Esta unidade está dividida em três tópicos. No decorrer da unidade, 
você encontrará autoatividadescom o objetivo de reforçar o conteúdo 
apresentado.
TÓPICO 1 – PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
TÓPICO 2 – CIRCUITOS RETIFICADORES
TÓPICO 3 – DIODO ZENER
Preparado para ampliar seus conhecimentos? Respire e vamos 
em frente! Procure um ambiente que facilite a concentração, assim absorverá 
melhor as informações.
CHAMADA
2
3
TÓPICO 1 — 
UNIDADE 1
PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
1 INTRODUÇÃO
Os diodos constituem uma família de componentes semicondutores de 
construção mais básica e são formados, basicamente, por uma junção de um componente 
P e outro N. No entanto, são largamente utilizados numa infinidade de aplicações de 
modo que é essencial estudar seu funcionamento e características elétricas. 
Neste tópico, abordaremos os conceitos e princípios fundamentais de 
funcionamento do diodo, que servirão de base para os estudos posteriores para 
praticamente todos os dispositivos semicondutores.
2 PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
O diodo é um dispositivo semicondutor que, idealmente, funciona como 
uma chave liga/desliga. O símbolo do diodo, bem como a nomenclatura dos seus 
polos é mostrado na Figura 1.
FIGURA 1 – SÍMBOLO ESQUEMÁTICO DO DIODO E INDICAÇÃO DE SEUS POLOS
FONTE: O autor
Se o diodo for polarizado diretamente, isto é, o anodo tiver uma tensão superior 
ao do catodo, então o diodo se comportará como uma chave fechada (conforme a 
Figura 2(a)). Já, se o diodo for polarizado inversamente (ou reversamente), o que 
significa que seu catodo é mais positivo que o anodo, o diodo se comportará como 
uma chave aberta (Figura 2(b)).
FIGURA 2 – POLARIZAÇÃO DE UM DIODO IDEAL E SEU FUNCIONAMENTO
FONTE: O autor
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
4
2.1 POLARIZAÇÃO DO DIODO
Outra forma de entender o funcionamento do diodo é lembrar que a 
corrente elétrica só circula por ele num único sentido. Ao se analisar as Figuras 1 
e 2, percebe-se que o símbolo do diodo se assemelha em muito a uma seta, o que 
indica justamente o sentido que a corrente pode fluir por ele.
No entanto, num diodo real, podemos considerar que a corrente circula 
por ele em uma direção com muito mais facilidade do que na outra.
De acordo com as características de funcionamento do diodo, vistas 
anteriormente, quando colocado em um circuito simples de lâmpada de bateria, 
o diodo permitirá ou impedirá a corrente através da lâmpada, dependendo da 
polaridade da tensão aplicada, conforme mostra a Figura 3. Na Figura 3(a) a 
corrente circula pelo circuito e a lâmpada acende, pois, o diodo está polarizado 
diretamente. Já na Figura 3(b), o diodo não está conduzindo, pois, está polarizado 
inversamente (note a bateria invertida).
FIGURA 3 – FUNCIONAMENTO DO DIODO NUM CIRCUITO SIMPLES
FONTE: O autor
O comportamento do diodo é análogo ao comportamento de um 
dispositivo hidráulico chamado válvula de retenção. Uma válvula de retenção 
permite que o fluido flua através de si em apenas uma direção como na Figura 4. 
Na Figura 4(a) o fluxo é permitido (pois, a pressão da água no lado esquerdo 
da válvula é superior à do lado direito). Na Figura 4(b), a pressão da água no lado 
direito da válvula é maior, o que impede sua abertura e, consequente, circulação 
da água.
FIGURA 4 – ANALOGIA DA VÁLVULA DE RETENÇÃO
FONTE: Adaptada de <https://bit.ly/3aaMKUt>. Acesso em: e nov. 2020.
TÓPICO 1 — PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
5
Como válvulas de retenção, os diodos são essencialmente dispositivos 
operados por "pressão" (no caso, tensão). A diferença essencial entre a polarização 
direta ou reversa é a polaridade da tensão aplicada sobre o diodo. Vamos dar 
uma olhada mais de perto no simples circuito de lâmpada de diodo de bateria 
mostrado anteriormente, desta vez, investigando quedas de tensão através dos 
vários componentes, conforme mostrado na Figura 5.
FIGURA 5 – MEDIÇÕES DE TENSÃO SOBRE UM DIODO: (A) POLARIZAÇÃO DIRETA; (B) 
POLARIZAÇÃO INVERSA
FONTE: O autor
Um diodo com polarização direta conduz a corrente e apresenta uma 
pequena queda de tensão sobre ele, deixando a maior parte da tensão da bateria 
ser aplicada na lâmpada. Se a polaridade da bateria for invertida, o diodo ficará 
inversamente polarizado, ou seja, se comportará como uma chave aberta, de modo 
que toda a tensão da bateria ficará sobre ele, não deixando nenhuma para a lâmpada.
Se considerarmos o diodo como um interruptor automático (fechado 
quando diretamente polarizado e aberto quando polarizado inversamente), 
esse comportamento faz sentido. A diferença mais substancial é que, para 
um componente real (não ideal), o diodo vai apresentar uma queda de tensão 
(geralmente de 0,7 Volts) quando estiver conduzindo.
Esta queda de tensão de polarização direta exibida pelo diodo deve-se à 
ação da região de lacunas formada pela junção P-N sob a influência de uma tensão 
aplicada. Se não for aplicada uma tensão através de um diodo semicondutor, 
existe uma fina região de depleção ao redor da região da junção P-N, impedindo 
o fluxo de corrente, conforme Figura 6. A região de depleção é quase desprovida 
de transportadoras de carga disponíveis, e atua como um isolador:
FIGURA 6 – DETALHES DA JUNÇÃO P-N DE UM DIODO SEM TENSÃO APLICADA
FONTE: Sedra e Smith (2015, p. 150)
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
6
2.1.1 Polarização reversa do diodo
Se uma tensão de polarização reversa for aplicada através da junção P-N, 
esta região de depleção se expande, resistindo ainda mais a qualquer corrente 
através dela. A Figura 7 representa este comportamento.
FIGURA 7 – DETALHE DA REGIÃO DE DEPLEÇÃO DE UM DIODO POLARIZADO INVERSAMENTE 
FONTE: O autor
Quando polarizado inversamente, uma pequena corrente, denominada de 
Corrente Reversa, flui pelo diodo. Ela tem ordem de grandeza de alguns pico-amperes.
2.1.2 Polarização direta do diodo
Por outro lado, se uma tensão de polaridade direta for aplicada através 
da junção P-N, a região de depleção entra em colapso tornando-se mais fina. O 
diodo torna-se menos resistivo à corrente através dele. Para que uma corrente 
sustentada passe pelo diodo, no entanto, a região de depleção deve ser totalmente 
colapsada pela tensão aplicada. Isso requer um valor mínimo de tensão, chamada 
de tensão de polarização direta, como ilustrado na Figura 8.
FIGURA 8 – COMPORTAMENTO DA REGIÃO DE DEPLEÇÃO DE UM DIODO COM DIFERENTES 
VALORES DE TENSÃO DIRETA APLICADOS
FONTE: O autor
Para diodos de silício, o valor típico de tensão direta é de 0,7 Volts. Para 
diodos de germânio, este valor é de apenas 0,3 Volts. 
A constituição química da junção P-N, que compreende o diodo, é 
responsável por sua tensão direta característica, razão pela qual os diodos de 
silício e germânio têm tensões diretas tão diferentes. 
TÓPICO 1 — PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
7
A queda de tensão direta permanece aproximadamente constante para 
uma ampla gama de correntes de diodo, o que significa que a queda de tensão do 
diodo não é como a de um resistor ou mesmo um interruptor normal (fechado). 
Para a análise mais simplificada do circuito, a queda de tensão através 
de um diodo condutor pode ser considerada constante no valor nominal e 
independentemente da quantidade de corrente.
2.2 EQUAÇÃO DO DIODO
O diodo, assim como todo componente semicondutor, é um elemento não 
linear. Isto se deve ao fato de a relação tensão corrente em seus terminais não 
poder ser expressa através de uma equação matemática linear, tal como acontece 
com os resistores. 
 
Vamos abordar de forma bastante resumida, o comportamento do diodo 
(sua relação i-v) nas condições de polarização direta e inversa.
2.2.1 Análise matemática do diodo polarizado diretamente
A equação que rege a relação tensão corrente de um diodo (relação i-v) é:
Em que:
• i: corrente direta sobre o diodo, em ampères;
• v: tensão direta sobre o diodo, em Volts;
• IS: corrente de saturação, aproximadamente 1×10⁻¹⁵ A. Trata-se de uma 
corrente, que flui no sentido inverso pelo diodo, e que existe pelo fato de a 
junção P-N não possuir resistência elétrica infinita;
• e: constante de Euler, aproximadamente 2,718;• n: depende do processo de fabricação do diodo. Normalmente considera-se n = 1, 
em alguns casos pode ser considerado n = 2;
• VT: tensão térmica. Para temperatura ambiente de 20° C pode ser considerada 
igual a 0,025 Volts. 
Você não precisa estar familiarizado com a "equação do diodo" para 
analisar circuitos simples de diodo. Basta entender que a queda de tensão através 
de um diodo condutor de corrente muda com a quantidade de corrente passando 
por ele, mas que essa mudança é bastante pequena para uma ampla faixa de 
valores de corrente. É por isso que muitos livros simplesmente dizem que a queda 
de tensão através de um diodo em condução, tem um valor constante de 0,7 Volts 
para silício e 0,3 Volts para diodos de germânio.
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
8
No entanto, alguns circuitos intencionalmente fazem uso da relação 
corrente/tensão exponencial inerente da junção P-N e, portanto, só podem 
ser compreendidos no contexto desta equação. Além disso, uma vez que a 
temperatura é um fator na equação do diodo, uma junção P-N com polarização 
direta também pode ser usada como um dispositivo de detecção de temperatura, 
e assim só pode ser compreendida se você tiver um entendimento conceitual 
desta relação matemática. Para auxiliar a compreensão do comportamento do 
diodo, vamos analisar o circuito proposto na Figura 9.
FIGURA 9 – CIRCUITO COM UM DIODO POLARIZADO DIRETAMENTE
FONTE: Sedra e Smith (2015, p. 190)
 Para o circuito da Figura 9, desejamos determinar o valor da corrente ID e 
da tensão VD sobre o diodo de silício. 
Conforme a Figura 9, verifica-se que o diodo está polarizado diretamente. 
Assim, podemos supor que o valor da fonte de tensão VDD é maior ou igual a 0,7 
Volts, o que garante que haverá corrente circulando pelo diodo (ou seja, ID é 
muito maior que IS). Assim, podemos assumir que a relação i-v sobre o diodo será 
dada pela equação: 
Pela aplicação da Lei de Kirchhoff das tensões no circuito, podemos 
estabelecer a seguinte equação:
Assim, se conhecermos os parâmetros do circuito, temos um sistema com 
duas equações e duas incógnitas (ID e VD) que podem ser resolvidas de forma 
iterativa (por cálculos) ou por análise gráfica.
• Resolução através de cálculo
A resolução do sistema através do cálculo do sistema considerando as duas 
equações 1 e 2, pode se tornar bastante trabalhosa pelo fato do termo exponencial. 
Assim, para a maioria das aplicações, é perfeitamente aceitável considerar-se que 
a tensão VD sobre o diodo não se altera com a corrente que passa por ele. Logo, 
considerando que o diodo é de silício, podemos adotar VD = 0,7 Volts. O cálculo 
da corrente torna-se, então trivial:
Equação 1
Equação 2
TÓPICO 1 — PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
9
• Resolução gráfica
Para resolver o problema graficamente, deve-se plotar (desenhar) as 
Equações 1 e 2 no plano i-v. A solução é obtida pelas coordenadas do ponto de 
intersecção das duas equações.
Esta solução é apresentada na Figura 10. A curva é a equação exponencial 
do diodo, enquanto a reta, denominada reta de carga, vem da Equação 2. O 
ponto Q de intercepção é denominado de ponto de operação do circuito. Suas 
coordenadas são os valores ID e VD desejados. 
 FIGURA 10 – ANÁLISE GRÁFICA DO CIRCUITO
FONTE: Adaptada de Sedra e Smith (2015, p. 191)
2.2.2 Análise da polarização inversa do diodo
Um diodo com polarização inversa impede que a corrente passe por ela, 
devido à região de depleção estar expandida. Na realidade, uma quantidade muito 
pequena de corrente pode, e passa, por um diodo com polarização inversa, chamado 
de corrente de fuga, mas esta pode ser ignorada para a maioria das aplicações
A capacidade de um diodo de suportar tensões de polarização inversa é 
limitada, como é para qualquer elemento isolante. Se a tensão de polarização inversa 
aplicada se tornar muito grande, o diodo experimentará uma condição conhecida 
como ruptura (conforme mostra a Figura 11) que, geralmente, é destrutiva.
A classificação máxima de tensão de polarização inversa de um diodo é 
conhecida como Tensão Inversa de Pico, ou PIV, e pode ser obtida do fabricante. 
Como a tensão direta, o valor da PIV de um diodo varia de acordo com a 
temperatura, exceto que a PIV aumenta com o aumento da temperatura e diminui 
à medida que o diodo se torna mais frio – exatamente o oposto do de tensão direta.
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
10
FIGURA 11 – CURVA DE UM DIODO EXIBINDO A TENSÃO DE JOELHO DE 0,7 VOLTS (SILÍCIO) E 
A REGIÃO DE RUPTURA
FONTE: Adaptada de <https://www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/diode-curve.jpg>. 
Acesso em: 21 jan. 2021.
Normalmente, a classificação PIV de diodos comuns é de, pelo menos, 50 
Volts à temperatura ambiente. Diodos com classificações PIV de alguns quiloVolts 
também podem ser encontrados no mercado sem dificuldade.
3 VERIFICAÇÃO DA POLARIDADE DE UM DIODO
Saber identificar corretamente a polaridade de um diodo, e verificar se 
ele está funcionando corretamente, são habilidades fundamentais quando na 
montagem e análise de circuitos práticos com estes componentes. 
Visualmente, muitos diodos têm a aparência similar à da Figura 12.
FIGURA 12 – IDENTIFICAÇÃO DOS TERMINAIS DE UM DIODO
FONTE: <https://pt.wikipedia.org/wiki/Diodo_semicondutor#/media/Ficheiro:Diode_pinout_
pt.svg>. Acesso em: 21 jan. 2021.
3.1 VERIFICAÇÃO DE DIODOS COM MULTÍMETROS
Ser capaz de determinar a polaridade (catodo e anodo) e o funcionamento 
básico de um diodo é uma habilidade necessária ao trabalhar com diodos.
TÓPICO 1 — PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
11
• A funcionalidade da polaridade do diodo
Como já discutido anteriormente, um diodo não é nada mais do que uma 
válvula unidirecional para eletricidade e, desta forma, faz sentido que possamos 
verificar sua natureza unidirecional usando um multímetro na posição de 
medição de resistência elétrica (símbolo Ω) como na Figura 13. 
Conectando-se o diodo conforme demonstrado na Figura 13(a), o 
multímetro deve mostrar uma resistência muito baixa. Já, se conectarmos o diodo 
com a polarização inversa, conforme ilustrado na Figura 13(b), o multímetro 
deverá indicar uma resistência muito alta, valor este que pode ser considerado 
como “infinito” ou “circuito aberto” pelo instrumento de medição (a indicação 
“OL” ou outra pode ser mostrada, dependendo do modelo do instrumento). 
FIGURA 13 – VERIFICAÇÃO DE UM DIODO NA ESCALA “RESISTÊNCIA” DE UM MULTÍMETRO DIGITAL
FONTE: Adaptada de <https://bit.ly/3qcyOz3>. Acesso em: 31 out. 2020.
Na Figura 13(a) a baixa resistência indicada no instrumento significa 
que as ponteiras estão conectadas ao diodo de acordo com a polarização direta 
(ponteira vermelha no anodo e preta no catodo). Na Figura 13(b), a alta resistência 
apresentada significa uma polarização inversa das ponteiras em relação aos 
terminais do diodo (ponteira vermelha no catodo e preta no anodo).
• Problemas de testar diodos usando um ohmímetro
Um problema com o uso de um ohmímetro para verificar um diodo são 
as leituras obtidas, as quais só têm valor qualitativo, não quantitativo. Em outras 
palavras, um ohmímetro só diz para que lado o diodo conduz; a indicação do 
valor da resistência obtida neste tipo de medição não tem utilidade prática.
Se um ohmímetro mostra um valor de "1,54 ohms" enquanto para a 
polarização direta de um diodo, esse valor não representa quantidade útil 
alguma para nós como projetistas de circuitos. Este valor não representa a queda 
de tensão direta nem qualquer resistência bruta no material semicondutor do 
próprio diodo, mas sim, trata-se apenas de um valor que vai variar de acordo com 
o instrumento de medição utilizado.
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
12
• Verificação de diodo em multímetros digitais
Por essa razão, alguns fabricantes de multímetros digitais equipam seus 
medidores com uma função especial de "verificação de diodo", que exibe a queda 
real da tensão para a polarização direta do diodo (em Volts), ao invés de um 
valor de resistência elétrica. Estes medidores funcionam forçandouma pequena 
corrente através do diodo e medindo a queda de tensão entre as duas pontas de 
prova do instrumento, conforme ilustrado na Figura 14.
FIGURA 14 – ANÁLISE DE UM DIODO COM MULTÍMETRO DIGITAL NA FUNÇÃO “VERIFICAR 
DIODOS”: (A) POLARIDADE DIRETA; (B) POLARIDADE REVERSA
FONTE: <https://www.tmatlantic.com/upload/iblock/8ff/AMM-1028_Diode_Test.jpg>. 
Acesso em: 31 out. 2020.
Com o multímetro ajustado para a opção “Verificar diodos” e as ponteiras 
conectadas no diodo considerando a polarização direta, o visor do instrumento 
apresentará um valor de queda de tensão sobre o dispositivo. Sabemos que este 
valor deve ser de, aproximadamente, 0,7 Volts para diodos de silício e 0,3 Volts 
para germânio. No entanto, como ilustrado na Figura 14, os valores apresentados 
podem ser ligeiramente distintos, tanto pela imprecisão do instrumento de 
medição quanto pela incapacidade deste de fazer circular pelo diodo uma corrente 
suficientemente alta para uma verificação precisa. Esta condição explica o valor de 
0,548 Volts exibido na análise do diodo de silício na Figura 14.
Também é possível analisar um diodo com multímetro sem a opção 
“verificar diodo”. Neste caso, pode-se montar o circuito mostrado na Figura 15 e 
realizar as medições com o multímetro na posição Tensão CC (DC).
FIGURA 15 – CIRCUITO PARA TESTE DE DIODOS
FONTE: <https://bit.ly/363I0Od>. Acesso em: 21 jan. 2021.
TÓPICO 1 — PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
13
Em termos gerais, o circuito da Figura 15 garante que uma pequena corrente, 
praticamente constante, vai circular pelo diodo provocando uma queda de tensão 
entre o anodo e o catodo do diodo. Se a medição estiver sendo feita diretamente, a 
tensão lida será um valor muito próximo a 0,7 Volts (para diodos de silício). Caso a 
tensão seja medida inversamente, será obtida tensão da fonte. Valores comuns para 
este circuito estão entre 5 e 12 Volts para a fonte e 1 quilo-ohm para o resistor.
Este circuito poderia, também, ser usado como base de um instrumento 
de medição de temperatura, a tensão medida através do diodo é inversamente 
proporcional à temperatura de junção do diodo. É claro que a corrente de diodo deve ser 
mantida ao mínimo para evitar o autoaquecimento (o diodo dissipando quantidades 
substanciais de energia térmica), o que interferiria na medição da temperatura.
4 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS DE DIODOS
Além da queda de tensão direta (Vf – forward voltage drop) e tensão reversa 
de pico (PIV – peak inverse voltage), há muitas outras especificações de diodos 
importantes para o design do circuito e seleção de componentes. Os fabricantes 
de semicondutores fornecem especificações detalhadas de seus produtos – diodos 
inclusive – em publicações conhecidas como folhas de dados (datasheets, em inglês).
4.1 PARÂMETROS TÍPICOS DE DIODO EM UMA FOLHA DE 
DADOS
Uma folha de dados típica do diodo conterá números para os seguintes 
parâmetros:
• Tensão reversa repetitiva máxima (ou de pico) (Maximum repetitive reverse 
voltage) = VRRM, a quantidade máxima de tensão que o diodo pode suportar 
quando polarizado inversamente, em pulsos repetidos. Idealmente, este valor 
seria infinito.
Deve-se tomar cuidado, pois alguns multímetros digitais, equipados com uma 
função de "verificação de diodo", podem produzir uma tensão de teste muito baixa (menos 
de 0,3 Volts) quando definidos para a função de medir a "resistência" (Ω): muito baixa para 
colapsar totalmente a região de depleção de uma junção P-N de um semicondutor. Assim, 
é necessário deixar claro que a função "verificação de diodo" deve ser usada para testar 
dispositivos semicondutores, e a função "resistência" para qualquer outra coisa. 
IMPORTANT
E
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
14
• Tensão reversa CC máxima (Maximum DC reverse voltage) = VR ou VDC, a 
quantidade máxima de tensão que o diodo pode suportar no modo em 
polarização inversa em modo contínuo. Idealmente, este valor seria infinito.
• Tensão direta máxima (Maximum forward voltage) = VF, geralmente especificada 
para o valor de corrente direta nominal do diodo. Idealmente, esse valor seria 
zero: o diodo não fornece qualquer oposição à passagem de corrente. Na 
realidade, a tensão direta é descrita pela "equação do diodo".
• Corrente máxima (média) de avanço (Maximum (average) forward current) 
= IF(AV), a quantidade média máxima de corrente que o diodo é capaz de 
conduzir em polarização direta. Esta é, fundamentalmente, uma limitação 
térmica: quanto calor pode suportar a junção P-N, dado que a potência de 
dissipação é igual à corrente (I) multiplicada pela tensão (V ou E), sendo que 
a tensão direta depende tanto da temperatura quanto da corrente na junção. 
Idealmente, este valor seria infinito.
• Corrente direta máxima (pico ou surto) (Maximum (peak or surge) forward 
current) = IFSM ou IF(surto), o valor máximo da corrente de pico que o diodo 
é capaz de conduzir em polarização direta. Novamente, essa classificação é 
limitada pela capacidade térmica da junção do diodo, e geralmente é muito 
superior à classificação média atual devido à inércia térmica (o fato de que 
leva um tempo finito para o diodo atingir a temperatura máxima para uma 
determinada corrente). Idealmente, esse valor seria infinito.
• Dissipação total máxima (Maximum total dissipation) = PD, o valor máximo 
de potência (em watts) permitida para que o diodo se dissipe. Este dado 
depende tanto da relação I×E (I = corrente no diodo e E tensão da junção P-N 
na polarização direta) quanto da relação I².R (I é a corrente e R é a resistência 
elétrica do diodo). 
• Temperatura de junção em operação (Operating junction temperature) = TJ, 
a temperatura máxima permitida para a junção P-N do diodo, geralmente 
dada em graus Celsius (°C). O calor é o grande ponto fraco da maioria dos 
dispositivos semicondutores, devendo ser sempre mantido sob controle.
• Faixa de temperatura de armazenamento (Storage temperature range) = TSTG, a 
faixa de temperatura permitida para armazenar um diodo (desenergizado). 
Às vezes, dado em conjunto com a temperatura de junção de operação (TJ), 
porque a temperatura máxima de armazenamento e as classificações de 
temperatura de operação máxima são muitas vezes idênticas. 
• Resistência térmica (Thermal resistance) = R(Φ), a diferença de temperatura 
entre a junção e o ar externo (R(Φ)JA) ou entre a junção e os leads (R(Φ)JL) 
para uma determinada dissipação de energia. Expressa em unidades de graus 
Celsius por watt (°C/W). Idealmente, este valor seria zero, o que significaria 
que o invólucro do diodo seria um condutor térmico perfeito, capaz de 
transferir toda a energia térmica da junção para o ar externo (ou para os fios) 
sem diferença de temperatura com a carcaça do diodo. Uma alta resistência 
térmica significa que o diodo aumentará a temperatura interna do diodo (na 
junção P-N) será muito maior que a temperatura na sua parte mais externa.
TÓPICO 1 — PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
15
• Corrente reversa máxima (Maximum reverse current) = IR, o máximo valor de 
corrente reversa admitido para o diodo (ou seja, quando ele estiver polarizado 
inversamente). Às vezes também é denominada como corrente de fuga. 
Idealmente, esse número seria zero, pois um diodo perfeito bloquearia toda 
a corrente quando polarizado inversamente. Na realidade, IR representa um 
valor muito pequeno quando comparado com a corrente direta no diodo.
• Capacitância de junção típica (Typical junction capacitance) = CJ, a quantidade 
típica de capacitância intrínseca à junção P-N. Esta capacitância aparece pelo 
fato de a região de depleção agir como um dielétrico que separa as conexões 
de anodo e catodo. O valor desta capacitância é muito pequeno, em geral na 
ordem dos picofarads. Porém, trata-se de uma característica importante pois 
uma capacitância limita a velocidade com que a tensão pode variar o que, por 
sua vez, implica na frequência máxima de funcionamento do diodo. Diodos 
para altas frequências possuem capacitâncias de junção menores.
• Tempo de recuperaçãoreversa (Reverse recovery time) = trr, a quantidade de 
tempo que leva para um diodo "desligar" quando este alterna da polarização 
direta para a reversa. Idealmente, este número seria zero: o diodo interromperia 
a condução imediatamente após a reversão da polaridade. Para um diodo 
retificador típico, o tempo de recuperação reversa está na faixa de dezenas 
de microssegundos; para um diodo de "comutação rápida", pode ser apenas 
alguns nanosegundos.
A maioria desses parâmetros varia de acordo com a temperatura ou outras 
condições operacionais, e assim um único valor não serve para descrever com 
eficácia o funcionamento de um diodo. Portanto, os fabricantes fornecem gráficos 
das características dos componentes plotados em relação a outras variáveis (como 
temperatura), para que o projetista de circuitos tenha uma melhor ideia do que o 
dispositivo é capaz. Para fins de conhecimento, a seguir são apresentadas algumas 
características técnicas da família de diodos 1N4001 a 1N4007, disponibilizadas pela 
fabricante de semicondutores Fairchild Semicondutors, parte da ON Semiconductors. 
Estes diodos são amplamente utilizados para retificação de sinais diversos.
QUADRO 1 – CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DO DIODO 1N4001
Abreviação Parâmetro Valor Unidade
VRRM Tensão reversa repetitiva de pico 50 V
IF(AV) Corrente direta média (TA=75°C) 1,0 A
IFSM Corrente direta de pico 30 A
I²t Valor de fusão (t < 8,3 ms) 3,7 A².segundo
TSTG Temperatura de armazenamento -55 a +175 °C
TJ Temperatura de junção em operação -55 a +175 °C
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
16
Características Térmicas
PD Potência dissipada 3,0 W
RθJA Resistência térmica (junção – ambiente) 50 °C/W
Características Elétricas
Abreviação Parâmetro Condições Valor Unidade
VF Tensão direta IF = 1,0 A 1,1 V
IIT
Corrente máxima reversa 
a plena carga, em ciclo 
completo
TA = 75 ºC 30 µA
IR Corrente reversa na tensão VR
TA = 25 °C
TA = 100 °C
5,0
50 µA
CT Capacitância total VR = 4,0 Vf = 1,0 MHz 15 pF
FONTE: Adaptado de ON Semiconductor (2014, p. 1-2)
Finalizamos, assim, a parte introdutória sobre diodos, que apresentou suas 
características básicas de funcionamento, características técnicas e equacionamento.
5 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA
Neste tópico, vamos realizar um experimento simples que permitirá 
compreender de forma mais aprofundada o funcionamento do diodo quando 
polarizado diretamente. O experimento poderá ser realizado numa bancada real 
ou com o auxílio de um simulador de circuitos.
5.1 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA
A curva característica de um diodo, mostrada na Figura 16, mostra que, na 
polarização direta, só haverá condução de corrente depois de vencida a barreira 
de potencial, ou seja, após a região de depleção (na junção P-N) ser totalmente 
colapsada, conforme visto anteriormente na Figura 8 (b). A partir deste ponto a 
corrente aumenta de valor, enquanto a tensão direta no diodo (VF) permanece 
praticamente constante.
TÓPICO 1 — PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO
17
FIGURA 16 – CURVA CARACTERÍSTICA DE UM DIODO
FONTE: <https://www.allaboutcircuits.com/uploads/articles/diode-curve.jpg>.
 Acesso em: 21 jan. 2021.
Neste experimento, vamos levantar a curva de polarização direta de um 
diodo retificador com o auxílio do circuito da Figura 17. O circuito é composto 
por uma fonte de tensão contínua E, um resistor R e um diodo retificador D.
FIGURA 17 – CIRCUITO AUXILIAR PARA O LEVANTAMENTO DA CURVA DO DIODO
FONTE: O autor
5.2 DESENVOLVIMENTO PRÁTICO
As seguintes etapas devem ser seguidas para a realização do experimento:
Etapa 1: montar o circuito da Figura 17. Utilizar um resistor de 1 kΩ. O diodo 
deverá ser do tipo “retificador” comum, tal como o modelo 1N4007 ou similar. Se 
o experimento for realizado através de software de simulação de circuitos, deve-se 
tomar o cuidado de se utilizar um modelo de diodo real e não um ideal.
Etapa 2: simular o circuito para vários valores de tensão na fonte, conforme 
indicado no Quadro 2. Para cada valor proposto para a tensão na fonte (E), medir 
a respectiva tensão VD e corrente ID no diodo. Anotar estes valores no Quadro 2. 
Recomenda-se utilizar duas ou três casas decimais após a vírgula nos valores medidos.
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
18
Etapa 3: desenhar o gráfico VD × ID do diodo para a região de polarização 
direta. Verificar se a curva obtida está de acordo com aquela demonstrada na 
Figura 16.
QUADRO 2 – VALORES PARA O EXPERIMENTO
Nº da medição E (V) VD (V) ID (mA)
1 0,0
2 0,1
3 0,2
4 0,3
5 0,4
6 0,5
7 1,0
8 1,5
9 2,0
10 2,5
11 3,0
12 3,5
13 4,0
14 4,5
15 5,0
16 10,0
FONTE: O autor
Socialize o resultado com seus colegas e discuta possíveis diferenças 
obtidas.
19
Neste tópico, você aprendeu que:
• Um diodo é um componente elétrico que age como uma válvula unidirecional 
para corrente.
• Quando a tensão é aplicada sobre um diodo, de tal forma que o diodo permite 
a passagem de corrente, diz-se que o diodo está polarizado diretamente.
• Quando a tensão é aplicada sobre um diodo, de tal forma que o diodo 
não permite a circulação decorrente, diz-se que o diodo está polarizado 
inversamente (ou reversamente).
• A queda de tensão sobre um diodo com polarização direta é chamada de 
tensão direta. A tensão direta para um diodo varia muito pouco para alterações 
na corrente e temperatura, e é fixada pela composição química da junção P-N.
• Diodos de silício têm uma tensão direta de 0,7 Volts, enquanto diodos de 
germânio têm uma tensão direta de aproximadamente 0,3 Volts.
• A tensão máxima reversa que um diodo pode suportar sem "quebrar" é 
chamada de Tensão Inversa de Pico (PIV).
• Os diodos são elementos não lineares, sendo a relação tensão corrente (v × i) 
entre seus terminais mostrada na equação a seguir:
RESUMO DO TÓPICO 1
20
1 A região de depleção é o local em torno de uma junção P-N de um 
semicondutor caracterizada por possuir poucos portadores de carga 
(elétrons ou lacunas). O que acontece com a espessura da região de depleção 
de uma junção P-N quando uma tensão externa é aplicada?
2 Em semicondutores a polarização é um aspecto de fundamental importância, 
pois define de maneira bastante específica o comportamento destes 
componentes e, por consequência, de todo o circuito. No circuito da figura 
a seguir, o diodo está polarizado reversamente ou diretamente?
FONTE: O autor
3 Uma informação recorrente em livros diversos de eletrônica é de que a junção 
P-N de um dispositivo semicondutor produz uma queda de tensão (tensão 
direta, VF) de 0,7 Volts quando polarizado diretamente. Para dispositivos de 
germânio, o valor desta queda de tensão é de 0,3 Volts. O circuito da figura a 
seguir permite medir a tensão direta VF sobre um diodo diretamente 
polarizado. Quais devem ser as considerações a respeito dos valores da fonte 
de tensão e do resistor para que a medição de VF possa ser realizada de 
maneira eficiente?
FONTE: O autor
4 Se uma junção P-N de um semicondutor for polarizada reversamente, 
idealmente nenhuma corrente passaria por ela. No entanto, em situações 
reais, haverá uma pequena quantidade de corrente reversa que passa pela 
junção. Como isso é possível? O que permite que essa corrente reversa flua? 
AUTOATIVIDADE
21
5 O ponto de operação (ponto Q) de um diodo se refere aos valores de tensão 
e corrente a que este componente será submetido num determinado circuito. 
O ponto Q deve ser definido de tal forma que garante a integridade do 
componente. Uma das formas de se definir o ponto de Q é através da reta 
de carga, traçada sobre a curva I × V do diodo. Assim, determine o ponto de 
operação do diodo no circuito a seguir, considerando sua curva característica 
mostrada ao lado.
FONTE: O autor
22
23
TÓPICO 2 — 
UNIDADE 1
CIRCUITOS RETIFICADORES
1 INTRODUÇÃO
Vamos analisar, neste tópico, uma das aplicações práticas mais populares 
dos diodos: a retificação de tensão alternada. De maneira simplificada, a retificação 
é a conversão da corrente alternada (CA) para corrente contínua (CC). Este processo 
fazuso de um componente que só permite a circulação de corrente num único 
sentido. Como vimos, é exatamente isso que um diodo semicondutor faz. 
O mais simples tipo de circuito retificador é o retificador de meia onda. Ele 
só permite que metade de uma forma de onda CA passe para a carga, conforme 
mostrado na Figura 18.
FIGURA 18 – CIRCUITO RETIFICADOR DE MEIA ONDA COM AS FORMAS DE ONDA DA 
ENTRADA Ve E DA SAÍDA Vs
FONTE: O autor
2 RETIFICADOR DE MEIA ONDA
Para a maioria das aplicações de energia, a retificação de meia onda é não 
é tecnicamente funcional ou aceitável. O conteúdo harmônico da forma de onda 
de saída do retificador é muito grande e, consequentemente, difícil de filtrar. 
Além disso, a fonte de energia AC fornece apenas energia para a carga durante a 
metade de cada ciclo elétrico o que significa, grosso modo, que apenas metade da 
capacidade da fonte é utilizada (um desperdício de 50% não é algo que se deseje 
numa aplicação de eletricidade).
24
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
Alguns reguladores de brilho para lâmpadas (popularmente conhecidos 
como dimmers) utilizam uma chave seletora que permite conectar a carga à tensão 
alternada em ciclo completo (lâmpada totalmente acesa) ou tensão retificada de 
meia onda (lâmpada acesa na metade do brilho), conforme o esquema mostrado 
na Figura 19.
FIGURA 19 – DIMMER SIMPLES A DIODO DE DOIS NÍVEIS DE BRILHO
FONTE: O autor
Com a chave seletora na posição superior, a lâmpada incandescente recebe, 
aproximadamente, metade da energia que normalmente receberia operando em 
CA de onda completa. Como a meia onda retificou os pulsos de energia muito 
mais rapidamente do que o filamento tem tempo para aquecer e esfriar, a lâmpada 
não pisca. Em vez disso, seu filamento apenas opera a uma temperatura menor 
do que o normal, proporcionando menos saída de luz.
Este tipo de dimmer pode também ser utilizado para alguns tipos de lâmpadas 
led, lâmpadas halógenas, aquecedores resistivos diversos e quaisquer outros 
dispositivos cujo trabalho realizado depende unicamente do valor da tensão aplicada.
Este princípio de "pulsar" energia rapidamente para um dispositivo de 
carga de resposta lenta para controlar a energia elétrica enviada a ele é comum no 
mundo da eletrônica industrial. Uma vez que o dispositivo de controle (o diodo, 
neste caso) está totalmente conduzindo ou totalmente sem condução num dado 
instante, ele dissipa pouca energia térmica enquanto controla a energia de carga, 
tornando este método de controle muito eficiente em termos de energia. 
Conteúdo harmônico se refere à geração de correntes e tensões de frequências 
múltiplas de 60 Hz. O conteúdo harmônico é um problema sério em várias instalações e 
sistemas elétricos. Acesse: http://www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor/pdffiles/qualidade/a5.pdf.
NOTA
TÓPICO 2 — CIRCUITOS RETIFICADORES
25
3 RETIFICADORES DE ONDA COMPLETA
Para aplicações que necessitem a retificação de um sinal senoidal com 
o aproveitamento de ambos os semiciclos, é necessário utilizar um circuito 
retificador diferente daquele visto anteriormente. Tal circuito é chamado de 
Retificador de Ondas Completa. 
3.1 RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA COM DOIS DIODOS 
(TRANSFORMADOR COM DERIVAÇÃO CENTRAL)
De forma geral, os retificadores de onda completam aproveitam os dois 
semiciclos do sinal CA: o semiciclo positivo é passado diretamente para a carga, 
enquanto o semiciclo negativo é convertido em para valores positivos.
Um retificador de onda completa pode ser implementado a partir de dois 
diodos e um transformador com derivação (tap) central, conforme mostrado na 
Figura 20.
FIGURA 20 – RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA COM DERIVAÇÃO CENTRAL
FONTE: O autor
Podemos compreender o funcionamento deste circuito fazendo a análise 
de um semiciclo da fonte de tensão por vez. 
Considere o primeiro semiciclo, quando a polaridade de tensão da fonte for 
positiva (+) na parte superior e negativa (-) na parte, conforme mostrado na Figura 
21. Neste momento, apenas o diodo superior está conduzindo, por estar polarizado 
diretamente, enquanto o diodo inferior está bloqueando a corrente (pois está polarizado 
inversamente), e a carga "vê" a primeira metade da onda senoidal, conforme ilustrado 
pelo osciloscópio da direita. 
Apenas a metade superior do enrolamento secundário do transformador 
conduz corrente durante este semiciclo. Note que a derivação central do transformador 
serve como retorno da corrente.
26
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
FIGURA 21 – ANÁLISE DO SEMICICLO POSITIVO DO RETIFICADOR COM DERIVAÇÃO CENTRAL
FONTE: O autor
Durante o segundo semiciclo, a polaridade do sinal senoidal na fonte é 
invertida. Agora, o outro diodo e a outra metade do enrolamento do secundário 
do transformador conduzem a corrente, enquanto as outras partes do circuito 
(que anteriormente estavam conduzindo) agora se encontram ociosas. 
Para este semiciclo, a carga também enxerga apenas um semiciclo positivo 
de tensão (note que a corrente entra pela parte superior do resistor, tal como visto 
durante o semiciclo anterior). Assim, na carga, são entregues dois semiciclos 
positivos de sinal, ou seja, a onda senoidal é retificada completamente.
O valor da tensão contínua (VCC) na carga, fornecido por um retificador de 
meia onda pode ser calculado pela equação a seguir:
Em que: Vmáx é o valor de pico da tensão alternada aplicada na entrada do 
retificador.
FIGURA 22 - ANÁLISE DO SEMICICLO POSITIVO DO RETIFICADOR COM DERIVAÇÃO CENTRAL
FONTE: O autor
Uma das desvantagens deste tipo de retificador é a necessidade de se utilizar 
um transformador de tensão com derivação central. Se o circuito em questão é de alta 
potência, o tamanho e os custos de um transformador adequado são significativos. 
Consequentemente, o retificador com transformador de derivação central só é visto 
em aplicações de baixa potência.
TÓPICO 2 — CIRCUITOS RETIFICADORES
27
3.2 RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA EM PONTE
Uma outra forma de montar um circuito retificador de onda completa é 
com a utilização de quatro diodos conectados em ponte, conforme a Figura 23. 
Para este retificador a utilização de um transformador fica dispensada, exceto se 
houver necessidade de alterar o valor da tensão entregue à carga, em relação à 
tensão da fonte, ou se for necessário implementar o isolamento elétrico para fins 
de segurança.
FIGURA 23 – CIRCUITO RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA EM PONTE
FONTE: O autor
O sentido de circulação das correntes para o circuito retificador de onda 
completa em ponte é mostrado na Figura 24(a) para o semiciclo positivo da tensão 
na fonte e na Figura 24(b) para o semiciclo negativo. Devemos observar que, 
independentemente da polaridade do semiciclo da fonte, na carga a tensão aplicada 
será sempre positiva (a corrente entrará sempre na parte superior do resistor). 
Precisamos notar que, para o retificador em ponte, sempre haverá dois 
diodos conduzindo num dado instante. Assim, considerando uma queda de tensão 
direta de 0,7 Volts em cada diodo, a tensão na carga terá um valor diminuído 
em 1,4 Volts. Esta é uma desvantagem em comparação com o retificador de 
derivação. No entanto, para tensões maiores, esta queda de tensão nos diodos 
não representa um problema.
FIGURA 24 – CORRENTES NO RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA EM PONTE PARA: (A) 
SEMICICLO POSITIVO DA FONTE; E (B) SEMICICLO NEGATIVO DA FONTE
FONTE: O autor
28
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
Compreender a conexão dos diodos em um circuito retificador de ponte 
de onda completa pode, muitas vezes, ser frustrante para quem está estudando o 
tema pela primeira vez. Assim, é possível utilizar uma representação alternativa 
deste circuito que é mais fácil de lembrar e compreender. É exatamente o mesmo 
circuito, exceto que todos os diodos são desenhados alinhados horizontalmente 
"apontando" na mesma direção, conforme mostra a Figura 25.
FIGURA 25 – DESENHO ALTERNATIVO PARA O RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA EM PONTE
FONTE: O autor
O valor da tensão contínua (VCC) fornecidoà carga pelo retificador de 
onda completa pode ser calculado como mostrado na expressão a seguir:
Em que Vmáx é o valor de pico da tensão aplicada na entrada do circuito 
retificador. Pode-se verificar que este valor é o dobro daquele fornecido pelo 
retificador de meia onda. Deve-se ter em mente que a expressão anterior não 
contabiliza a queda de tensão provocada pelos diodos: esta queda de tensão deve 
ser calculada separadamente.
4 RETIFICADORES COM CAPACITOR
Conforme pode ser visto anteriormente, o circuito retificador produz uma 
forma de onda cujos valores de tensão são apenas positivos. No entanto, esta 
tensão é bastante pulsante não se assemelhando muito a uma tensão perfeitamente 
contínua. Para conseguir um sinal retificado mais estável, uma prática comum é 
efetuar a ligação de um capacitor em paralelo com a carga, mostrado na Figura 
26. Conforme explica Capuano (2009, p. 228):
A atuação do capacitor consiste em se carregar com a tensão de entrada 
durante o intervalo do semiciclos positivo até atingir Vmáx. A partir daí, 
como o potencial do capacitor é maior que o da entrada, o diodo corta e 
o capacitor inicia um processo de descarga por meio da carga RL até que 
um novo semiciclo positivo faça com que a tensão no anodo do diodo 
seja maior, reiniciando o processo de carga.
TÓPICO 2 — CIRCUITOS RETIFICADORES
29
FIGURA 26 – RETIFICADOR DE MEIA ONDA COM FILTRO CAPACITIVO E RESPECTIVA FORMA 
DE ONDA DA TENSÃO NA CARGA
FONTE: Adaptada de Capuano (2009, p. 228)
O filtro capacitivo também é empregado com frequência em retificadores 
de onda completa. De forma geral, o resultado obtido com a adição do capacitor é 
a diminuição da ondulação (ripple) e aumento do valor médio da tensão contínua 
na carga.
5 EXPERIMENTAÇÃO PRÁTICA
Vamos iniciar a análise com o retificador de meia onda. Para tanto, siga as 
etapas propostas.
Etapa 1: montar o circuito da Figura 27 SEM o capacitor. Considere os 
seguintes valores de componentes: Vfonte = 12 V; RL = 2,2 kΩ D = 1N4007 ou outro 
diodo retificador comum.
O valor indicado para a tensão na fonte é, por padrão, o valor eficaz, Vef (ou 
RMS). Muitos simuladores de circuito solicitam, para fontes de tensão alternada, que seja 
informado o valor de pico VP da tensão. O valor de pico pode ser calculado assim:
VP=√2.Vef
IMPORTANT
E
30
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
FIGURA 27 – CIRCUITO RETIFICADOR DE MEIA ONDA COM CAPACITOR
FONTE: O autor
Etapa 2: calcule o valor teórico da tensão CC na carga (VCC(teórico)) e o anote 
no Quadro 3. Considere que: 
• sem filtro: VCC(teórico) = (Vmáx - VD)/π
• som filtro: VCC(teórico) = Vmáx - VD
Em que Vmáx é o valor de pico da tensão na fonte.
Etapa 3: simule o circuito sem o capacitor. Obtenha o valor da tensão 
máxima na carga (Vmáx-lido) e anote no Quadro 3. Calcule o valor da tensão CC na 
carga obtida da forma de onda da seguinte maneira (anote no Quadro 3):
• sem filtro: VCC = Vmáx-lido/π
• com filtro: VCC ≈ Vmáx-lido
Etapa 4: meça a tensão CC na carga com o multímetro ou através do 
simulador e anote no Quadro 3.
Para obter o valor “Lido pelo multímetro” a partir do simulador LTSpice, 
deve-se simular o circuito e, na janela que mostra a forma de onda da tensão, 
deve-se clicar no nome da corrente ou tensão desejada, conforme mostrado na 
Figura 28. Uma janela com os valores Médio (Average) e Eficaz (RMS) do sinal será 
mostrada. O multímetro registra o valor Médio da tensão quando ajustado para 
ler valores contínuos (CC), então sugere-se que seja considerado o valor referente 
à Average no simulador.
FIGURA 28 – VALOR “LIDO PELO MULTÍMETRO”
FONTE: O autor
TÓPICO 2 — CIRCUITOS RETIFICADORES
31
Etapa 5: simule novamente o circuito, mas desta vez com o capacitor 
conectado, e registre as mesmas grandezas no Quadro 3. Utilize um capacitor 
com valor de 1000 µF.
QUADRO 3 – REGISTRO DOS VALORES PARA O RETIFICADOR DE MEIA ONDA
Tensões na Carga (Volts)
VCC teórico
Vmáx lido da 
forma de onda
(Vmáx-lido)
VCC obtido da 
forma de onda 
(calculado)
Vcc lido pelo 
multímetro
Sem 
capacitor
Com 
capacitor
FONTE: O autor
Compare os valores de tensão CC medidos na carga com o valor teórico. 
Qual dos valores medidos mais se aproximou do valor teórico calculado?
Etapa 6: monte o circuito da figura 28, inicialmente sem capacitor. Considere 
os mesmos valores de componentes descritos na 1ª etapa. Repita as etapas 1 a 5, 
anotando os valores no Quadro 4.
FIGURA 29 – RETIFICADOR COM QUATRO DIODOS EM PONTE E CAPACITOR
FONTE: O autor
QUADRO 4 – REGISTRO DOS VALORES PARA O RETIFICADOR DE ONDA COMPLETA
Tensões na Carga (Volts)
VCC teórico
Vmáx lido da 
forma de onda
(Vmáx-lido)
VCC obtido da 
forma de onda 
(calculado)
Vcc lido pelo 
multímetro
Sem 
capacitor
Com 
capacitor
FONTE: O autor
32
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
Para o retificador de onda completa considere os seguintes cálculos:
Cálculo de (VCC(teórico)): VD é a queda de tensão num diodo; Vmáx = 
valor de pico da tensão da fonte.
• sem filtro: VCC(teórico) = 2×(Vmáx - 2×VD)/π = 2×(√2.12– 2×0,7)/π = 9,34 V
• com filtro: VCC(teórico) ≈ Vmáx – 2VD= 2×(Vmáx - 2VD) = 2×(√2.12– 2×0,7) = 29,34 V
Cálculo do VCC obtido da forma de onda:
• sem filtro: VCC = 2.Vmáx-lido/π
• com filtro: VCC ≈ Vmáx-lido
Compare os valores medidos para os dois circuitos retificadores e discuta 
com os colegas as diferenças obtidas entre os dois circuitos.
33
RESUMO DO TÓPICO 2
Neste tópico, você aprendeu que:
• Retificação é a conversão da corrente alternada (CA) para corrente contínua (CC).
• Um retificador de meia onda é um circuito que permite que apenas um 
semiciclo da forma de onda de tensão CA seja aplicado à carga, resultando 
em uma polaridade não alternada através dele. A tensão entregue na carga é 
considerada contínua pulsante.
• Um retificador de onda completa é um circuito que converte os dois semiciclos 
da forma de onda de tensão CA em uma série de pulsos de tensão da mesma 
polaridade. A tensão CC entregue na carga é menos pulsante.
• É muito comum a utilização de um capacitor, ligado em paralelo com a carga, 
para diminuir a pulsação (riple) da tensão.
34
1 Os circuitos retificadores de onda completa a diodo podem ser constituídos 
em diferentes configurações que apresentam algumas diferenças de tensão 
na carga. Considere os circuitos retificadores de onda completa com 
derivação central (a dois diodos) e o modelo em ponte (com quatro diodos) 
e responda:
a) Qual é a diferença entre os dois modelos para a tensão na carga?
b) Qual é a diferença entre os dois modelos para a tensão reversa nos diodos?
2 A análise de circuitos com diodos e fontes de tensão CC permite compreender 
aspectos fundamentais do funcionamento do diodo. Dentro desta óptica, 
complete o quadro a seguir para o circuito indicado. Considere que a queda 
de tensão direta sobre o diodo é de 0,65 V, o resistor é de 820 Ω e a tensão na 
fonte é 12 V.
FONTE: O autor
R D E
V 12 V
I
R 820 Ω X X
P
3 Embora todos os esforços sejam feitos para garantir o funcionamento 
correto de um circuito, há situações em que nos deparamos com algum 
componente em falha. É importante saber prever o que pode acontecer ao 
circuito na ocorrência destas falhas indesejáveis, mas possíveis. Assim 
sendo, informe o que aconteceria com a corrente e as tensões no circuito a 
seguir para cada uma das falhas informadas:
FONTE: O autor
AUTOATIVIDADE
35
a) Diodo em circuito aberto:
b) Diodo curto-circuitado:
c) Resistor em circuito aberto:
d) Resistor em curto circuito:
4 A utilização de resistores em paralelo, conforme mostrado na Figura (a), a 
seguir, pode ser uma alternativa para dividir a corrente em vários componentes 
e, assim, evitar que estes sejam utilizados além de sua capacidade máxima de 
condução. No entanto, esta utilização costuma levar à queima prematura dos 
diodos. Para evitar este problema, se utilizam resistores “shunt” em série 
com cada diodo, conforme mostrado em (b). Explique por que esta solução 
resolve o problema descrito.FONTE: O autor
5 Uma das maneiras de diminuir a ondulação da tensão na saída de um 
circuito retificador é com a adição de um capacitor em paralelo com a 
carga. Explique, com suas próprias palavras, como este capacitor é capaz 
de realizar tal feito.
36
37
TÓPICO 3 — 
UNIDADE 1
DIODO ZENER
1 INTRODUÇÃO
Neste tópico vamos estudar o diodo zener, um componente semicondutor 
com características levemente diferentes do diodo retificador comum. 
Sua principal característica, é o valor de tensão que apresenta em seus 
terminais quando polarizado reversamente. Por este motivo, o diodo zener é 
muito utilizado como uma fonte para referência de tensão em aplicações diversas.
2 FUNCIONAMENTO DO DIODO ZENER
Um diodo zener é um tipo especial de diodo retificador que pode lidar com 
a ruptura devido à tensão reversa sem danificar-se (dentro de certos limites). Aqui, 
vamos discutir o conceito de uso de diodos para regular a queda de tensão e como 
o diodo zener opera na polarização reversa para regular a tensão em um circuito.
2.1 COMO OS DIODOS REGULAM A QUEDA DA TENSÃO
Se conectarmos um diodo e um resistor em série com uma fonte de tensão 
contínua, de modo que o diodo fique polarizado diretamente, a queda de tensão 
através do diodo permanecerá bastante constante sobre uma ampla gama de 
tensões de alimentação como na Figura 30(a).
Regular a tensão significa manter o seu valor o mais constante possível 
independentemente das condições de funcionamento do circuito, tal como carga aplicada 
e temperatura ambiente.
ATENCAO
38
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
FIGURA 30 – A VARIAÇÃO DA TENSÃO E NÃO PROVOCA ALTERAÇÃO EM VD
FONTE: O autor
A corrente através de uma junção P-N com polarização direta é proporcional 
e elevada ao valor da queda de tensão direta, conforme visto na Equação 1 no 
Tópico 1. Por se tratar de uma função exponencial, a corrente sobe rapidamente 
mesmo para aumentos moderados na queda de tensão.
Outra maneira de considerar isso é dizer que a queda de tensão sobre um 
diodo polarizado diretamente muda pouco para grandes variações na corrente 
do diodo.
No circuito mostrado na Figura 31(a), a corrente do diodo é limitada pela 
tensão da fonte de alimentação do resistor em série e da queda de tensão do diodo, 
que, como sabemos, se situa próximo de 0,7 Volts para componentes de silício.
FIGURA 31 – QUEDA DE TENSÃO EM DIODOS POLARIZADOS DIRETAMENTE
FONTE: <https://bit.ly/3d2oFRA>. Acesso em: 4 nov. 2020.
Se a tensão de alimentação for aumentada, a queda de tensão do resistor 
aumentará quase na mesma quantidade, e a tensão do diodo cairá um pouco. 
Por outro lado, uma diminuição da tensão de alimentação resultaria em uma 
diminuição quase igual na queda da tensão do resistor, com apenas uma pequena 
diminuição na queda da tensão do diodo.
Em outras palavras, podemos resumir esse comportamento dizendo que o 
diodo está regulando a queda de tensão em aproximadamente 0,7 Volts.
2.2 USO DA REGULAÇÃO DE TENSÃO
A regulação da tensão é uma propriedade útil para se explorar. Suponha 
que estamos construindo algum tipo de circuito que não tolera variações na tensão 
de alimentação, mas precisa ser alimentado por uma bateria química, cuja tensão 
muda ao longo de sua vida útil. 
TÓPICO 3 — DIODO ZENER
39
Poderíamos formar um circuito como mostrado anteriormente e conectar 
o circuito, que requer tensão constante, através do diodo, o que garantiria que ele 
receberia uma tensão constante de 0,7 Volts, conforme mostrado na Figura 32.
FIGURA 32 – DIODO COMO FONTE DE TENSÃO CONSTANTE
FONTE: O autor
Isso certamente funcionaria, mas a maioria dos circuitos práticos requer 
uma tensão de alimentação superior a 0,7 Volts para funcionar adequadamente. 
Uma maneira de aumentar nosso ponto de regulação de tensão seria conectar 
vários diodos em série para que suas quedas de tensão individuais de 0,7 Volts 
se somassem. Por exemplo, na Figura 31(b), se tivéssemos dez diodos em série, a 
tensão regulada seria 10 × 0,7, num total de 7 Volts. Uma vez que a tensão na bateria 
não caia a menos de 7 Volts, sempre haveria uma queda de tensão de cerca de 7 
Volts através do arranjo dos diodos.
2.3 COMO OS DIODOS ZENER REGULAM A TENSÃO
Se forem necessárias tensões regulamentadas maiores, poderíamos usar 
mais diodos em série (uma opção não muito prática) ou tentar uma abordagem 
diferente. Sabemos que a tensão direta no diodo é uma característica bastante 
constante sob uma ampla gama de condições, sendo que o mesmo é válido para a 
tensão de ruptura reversa. A tensão de ruptura reversa é tipicamente muito maior 
do que a tensão direta num diodo.
Se revertermos a polaridade do diodo em nosso circuito regulador de 
diodo único, e aumentarmos a tensão de fonte de alimentação até o ponto em que 
o diodo “se rompa” (ou seja, chegue ao ponto de não suportar mais um aumento 
de tensão reversa aplicada sobre ele), o diodo regularia da mesma forma a tensão, 
funcionando naquele ponto de ruptura, não permitindo que ele aumentasse ainda 
mais. Isto é mostrado na Figura 33(a).
FIGURA 33 – (A) DIODO POLARIZADO INVERSAMENTE; (B) SÍMBOLO DO DIODO ZENER
FONTE: Adaptada de: <https://bit.ly/3jGh8th> Acesso em: 4 nov. 2020.
40
UNIDADE 1 — CIRCUITOS COM DIODOS
Infelizmente, quando diodos retificadores normais entram em ruptura, eles 
geralmente o fazem de forma destrutiva. No entanto, é possível construir um tipo 
especial de diodo que pode lidar com a ruptura sem falhar completamente. Este 
tipo de diodo é chamado de diodo zener, e seu símbolo é mostrado na Figura 33(b).
Quando polarizados reversamente, os diodos zener comportam-se da 
mesma forma que os diodos retificadores padrão: eles apresentam uma queda de 
tensão direta que segue a "equação do diodo" e é de cerca de 0,7 Volts. No modo 
reverso, eles não conduzem até que a tensão aplicada atinja ou exceda a chamada 
tensão zener, momento em que o diodo é capaz de conduzir uma corrente de 
valor substancial, e, ao fazê-lo, tentará limitar a tensão sobre si no valor da tensão 
zener. Desde que a energia dissipada por essa corrente reversa não exceda os 
limites térmicos do diodo, o diodo não será prejudicado por este funcionamento. 
Por essa razão, os diodos zener são às vezes chamados de "diodos de ruptura".
2.4 CIRCUITO COM DIODO ZENER
Os diodos zener são fabricados com tensões zener que variam de alguns 
poucos Volts a centenas de Volts. Esta tensão zener muda ligeiramente com a 
temperatura, e de forma similar aos resistores construídos em carbono, podendo 
variar entre 5 a 10% do seu valor nominal. No entanto, esta estabilidade e precisão 
geralmente é boa o suficiente para o diodo zener ser usado como um dispositivo 
regulador de tensão em circuitos alimentação, conforme demonstrado na Figura 34.
FIGURA 34 – CIRCUITO REGULADOR ZENER
FONTE: O autor
É importante notar, no circuito da Figura 34, que o diodo zener é conectado 
invertido de forma intencional. Se tivéssemos orientado o diodo da maneira 
"normal", ou seja, polarizado diretamente, ele só apresentaria uma queda de 
tensão de 0,7 Volts, assim como um diodo retificador padrão. 
Se quisermos explorar as propriedades de ruptura reversa deste diodo, 
devemos operá-lo em seu modo de polarização reversa. Enquanto a tensão de 
alimentação permanecer acima da tensão zener (9,1 Volts, neste exemplo), a 
tensão sobre o diodo zener permanecerá em aproximadamente 9,1 Volts.
TÓPICO 3 — DIODO ZENER
41
Como qualquer dispositivo semicondutor, o diodo zener é sensível à 
temperatura. A temperatura excessiva destruirá um diodo zener, e pelo fato de 
conduzir a corrente e apresentar queda de tensão, o diodo produz seu próprio 
calor de acordo com a Lei de Joule (P = V × I). Portanto, deve-se ter cuidado para 
projetar o circuito regulador de tal forma que a dissipação de energia do diodo 
não exceda a capacidade máxima suportada. 
Curiosamente, quando os diodos zener falham devido à dissipação 
excessiva de energia, eles geralmente ficam em estado de curto-circuito, ao invés 
de circuito