MOmento 3

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RELATÓRIO DE 
 PRÁTICA LABORATORIAL 
 
 
 
ALUNO: Kennedy Carlos Santos Ferreira RA: 1095618 
PÓLO: Parauapebas-PA 
CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA ETAPA: 5 
DATA: 02/06/2021 CARGA HORÁRIA: 1h 
DISCIPLINA: PRÁTICA LABORATORIAL DE ELETRÔNICA ANALÓGICA I 
PROFESSOR: LÚCIO ROGERIO JÚNIOR 
 
QUADRO DESCRITIVO DE PRÁTICA 
PRÁTICA LABORATORIAL Nº: 
 EA1_03 
C.H.: 
1 h 
DATA: 
02/06/2021 
 
INTRODUÇÃO: 
O diodo Zener é um diodo fabricado para ser um regulador de tensão no qual possui uma curva 
semelhante ao diodo comum, porém o diodo comum PN quando polarizado reversamente ao chegar na 
região zener o mesmo se danifica chegando a queima enquanto o diodo zener ao chegar na região zener 
passa a regular a tensão. Com essa atividade será possível verificar o princípio de funcionamento do 
diodo zener em circuitos de corrente contínua no qual é utilizado esse tipo de diodo. 
 
OBJETIVOS: 
Conhecer o diodo zener por simulações de circuitos, verificando seu princípio de funcionamento como 
elemento regulador de tensão em circuitos de corrente contínua. 
MATERIAL: 
 Computador de uso geral com sistema operacional Windows 
 Software de simulação de circuitos Proteus 
METODOLOGIA: 
a) Seguindo o roteiro da prática EA1_03, foi realizado a consulta do datasheet do diodo zener 
1N4734 e preenchendo as informações solicitadas: 
 
 
Encapsulamento: DO-41 Glass Case 
Temperatura máxima de junção: 200C° 
Tensão zener: 5,6V 
Iz(max): 45mA 
Material de fabricação: Silício 
b) Em responder a mais uma questão onde promove a potência máxima dissipada pelo doido 
1N4734, foi disposto a tensão máxima multiplicada pela corrente: 
𝑃 = 𝑉𝑧 ∗ 𝐼𝑧 → 𝑃 = 5,6𝑉 ∗ 45𝑥10 → 𝑃 = 252𝑚𝑊 
c) Usando o software Proteus, foi integrado o circuito conforme imagem abaixo acesse 
completando a fonte VPS na biblioteca determinando a fonte de alimentação (VPS1) para tensão 
máxima de 10V e mínima de 0V, o resistor de 470 ohms, o diodo 1N4734, o amperímetro e um 
voltímetro para medir o valor de tensão que estaria na carga e outro voltímetro na entrada do 
circuito. 
 FIGURA 1 
d) Ajuste a fonte de alimentação (VPS1) para tensão máxima de 10V e mínima de 0V. Simule o 
circuito e os voltímetros medindo as tensões de entrada (Fonte) e saída (Zener), aumente 
lentamente o valor da tensão de alimentação até 10V observando o valor da tensão de saída. 
e) O que aconteceu com o valor da tensão no diodo zener? Descreva com suas palavras como se 
comportou o circuito 
Com o valor de tensão na fonte de alimentação em 0V, os dos voltímetros apresentaram leitura de OV 
 
 
 
Aumentamos a tensão da fonte para 5V, os dois voltímetros marcaram o valor da fonte 5V, entretando 
não houve leitura no amperímetro que está e serie com o diodo zener. 
 
Depois de ajustar o valor da fonte para 5.6V o zener foi excitado regulando uma tensão de 5,56V no 
voltímetro de entrada, corrente de 0,18mA e no voltímetro da saída de 5,52V. 
 
Conforme o valor da fonte foi aumentando, os valores de tensão e corrente foram aumentando, quando 
chegou em 10V o valor da fonte, o valor da tensão na carga se manteve em 5,63V como a corrente no 
zener aumentou e até 9,3mA. 
 
 
 
f) Considerando a condição em que a fonte de alimentação se encontra com 10V, calcule o valor 
da corrente do circuito e compare com o valor simulado: 
𝐼 =
𝑉 − 𝑉
𝑅
→ 𝐼 =
10𝑉 − 5,6𝑉
470Ω
→ 𝐼 = 9,36𝑚𝐴 
g) Agora realize a montagem do Circuito 2, de acordo com a Figura abaixo. Utilize dois 
voltímetros para medir a tensão de entrada e saída. 
 
h) Ajuste o valor da fonte de alimentação (V1) para 12V. Energize o circuito e verifique o valor 
da tensão de saída (VR2). O que podemos concluir com a condição de operação do zener? 
Calcule o valor de VR2 e compare o valor medido. 
 
Conforme observamos na figura acima, simulamos o circuito conforme solicitado, observamos que a 
tensão de saída no VR2 é de 3,84V, devido à resistência de carga e a resistência do zener estarem em 
 
 
série, causando uma queda de tensão no circuito menor que a tensão que a tensão de trabalho do zener 
de 5,6V. 
𝑉 =
𝑉 ∗ 𝑅
𝑅 + 𝑅
∗ 𝑉 → 𝑉 =
12𝑉 ∗ 470Ω
1000Ω + 470Ω
→ 𝑉 = 3,83𝑉 
i) Aumente o valor da fonte de alimentação para 20V e verifique o aconteceu com o valor da 
tensão na carga (VR2). Podemos considerar qual condição de operação para o diodo? 
 
𝑉 =
𝑉 ∗ 𝑅
𝑅 + 𝑅
→ 𝑉 =
20𝑉 ∗ 470Ω
1000Ω + 470Ω
→ 𝑉 = 6,39𝑉 
𝐼 =
𝑉
𝑅2
→ 𝐼 =
5,59𝑉
470Ω
→ 𝐼 = 11,89mA 
𝐼 =
𝑉
𝑅1
→ 𝐼 =
14,4𝑉
1000Ω
→ 𝐼 = 14,4𝑚𝐴 
Podemos considerar a condição para o diodo com a fonte ajustada para 20 V, pois com a queda de 
tensão no circuito com a fonte em 12V, a tensão no zener fica em 3,84V. 
j) Calcule o valor da corrente no zener e da potência dissipada pelo resistor R1. Meça o valor da 
corrente do zener para comparar com o calculado. 
𝐼 = 𝐼 − 𝐼 → 𝐼 = 14,4𝑚𝐴 − 11,8𝑚𝐴 → 𝐼 = 14,4𝑚𝐴 − 11,8𝑚𝐴 → 𝐼 = 2,6𝑚𝐴 
𝑃 = 𝑉 ∗ 𝐼 → 𝑃 = 14,4𝑉 ∗ 14,4𝑥10 → 𝑃 = 0,2𝑊 
k) Calcule o valor da tensão de entrada mínima (Vi min) e máxima (Vi max) para que o zener 
opere como um regulador. Compare o valor mínimo encontrada com o medido. 
𝑉 =
𝑅 + 𝑅
𝑅
∗ 𝑉 → 𝑉 =
1000Ω + 470Ω
470Ω
∗ 5,6𝑉 → 𝑉 = 17,51𝑉 
𝑉 = (𝐼 + 𝐼 ) ∗ 𝑅 + 𝑉 → 𝑉 = (2,6𝑥10 𝐴 + 11,89𝑥10 𝐴) ∗ 1000Ω + 5,6𝑉 → 
𝑉 = (14,49𝑥10 ) ∗ 1000Ω + 5,6𝑉 → 𝑉 = 20,09𝑉 
 
 
 
l) Realize a montagem do Circuito 3, de acordo com a Figura 4. Utilize dois voltímetros para 
medir a tensão de entrada e saída 
 
m) Ajuste o valor da fonte de alimentação (V1) para 15V. Simule o circuito e verifique o valor da 
tensão de saída (VR2). O que podemos concluir do modo de operação do zener no circuito? 
Calcule o valor da corrente zener e compare com o valor medido. 
𝑉 = 𝑉 − 𝑉 → 𝑉 15𝑉 − 5,6𝑉 → 𝑉 = 9,4𝑉 
𝐼 =
𝑉
𝑅2
→ 𝐼 =
5,6𝑉
15000Ω
→ 𝐼 = 0,37𝑥10 𝐴 
𝐼 =
𝑉
𝑅1
→ 𝐼 =
9,4𝑉
470Ω
→ 𝐼 = 20𝑥10 𝐴 
𝐼 = 𝐼 − 𝐼 → 𝐼 = 20𝑥10 𝐴 − 0,37𝑥10 → 𝐼 = 19,63𝑥10 𝐴 
n) Para este circuito, calcule o valor da resistência mínima e máxima para que o zener continue 
em operação. 
𝑅 =
(𝑉 − 𝑉 )
𝐼
→ 𝑅 =
(15𝑉 − 5,6𝑉)
2,60𝑥10
→ 𝑅 = 3,61𝑘Ω 
𝑅 =
(𝑉 − 𝑉 )
𝐼 + 𝐼
→ 𝑅 =
(15𝑉 − 5,6𝑉)
0,23𝑥10 + 10,2𝑥10
→ 𝑅 = 901,2Ω 
 
o) Porque qualquer valor de resistência de carga acima da mínima irá garantir a operação do 
zener não danificando o componente. 
 
 
 
R – Porque a resistência de carga que limita a corrente sobre o zener, O resistor R1 deve ser 
dimensionado para limitar a corrente no circuito a um valor menor do que a máxima corrente do 
diodo zener, pois caso a carga RL seja desligada toda a corrente do circuito irá passar no diodo zener. 
Se este cuidado não for tomado o diodo zener será danificado. 
 
RESULTADOS E DISCUSSÃO: O diodo zener é operado na polarização reversa, passando a entrar 
em operação caso a tensão em seus terminais alcança o valor da tensão chamada zener (Vz). O diodo 
zener opera na região de ruptura, localizado na região reversão de operação. 
Esta característica de manter a tensão constante, mesmo que houver a variação de corrente dentro de 
uma faixa de valores, torna este componente tão interessante e utilizado em inúmeras aplicações em 
eletrônica. Na Figura 1 podemos visualizar uma curva. 
CONCLUSÃO: 
Os diodos zener são utilizados em inúmeros tipos de circuitos eletrônicos, em que na sua grande maioria 
realizam a função de regular a tensão em seus terminais. Podemos listar algumas aplicações mais 
comuns que utilizam zeners. 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS: 
https://www.passeidireto.com/arquivo/28978520/diodo-zener 
https://drive.google.com/file/d/19dqWb7u_dSI1VTfE7DtNriJRp3BoRxlu/view