Diodos Zener

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LABORATÓRIO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA I 
EXP 02 – CURVA CARACTERÍSTICA DO DIODO ZENER 
Caio César Chagas Frederico 
 
2. Introdução teórica 
1) Cálculo de 𝐼𝑍𝑀 e 𝐼𝑍𝑇 
 Sendo 𝐼𝑍𝑇 a corrente de trabalho do circuito e definida como 
1
4 ⁄ 𝑑𝑒 𝐼𝑍𝑀, podemos 
utilizar a relação 𝑃𝑍𝑚á𝑥 = 𝑉𝑍 ∙ 𝐼𝑍𝑀, como os valores de Pzmáx e Vz foram fornecidos, 
400mW e 6,2V respectivamente. 
 Calculando encontramos 𝐼𝑍𝑀 = 64,5𝑚𝐴 e 𝐼𝑍𝑇 = 16,12𝑚𝐴 
2) Cálculo de 𝐼𝑍𝑀𝐼𝑁 
 Para fins de projetos, 𝐼𝑍𝑀𝐼𝑁 =
𝐼𝑍𝑀
10
, ou seja, 𝐼𝑍𝑀𝐼𝑁 = 6,45𝑚𝐴 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2 b) Teste do diodo 
No aplicativo de simulação Multisim foi realizado a verificação da tensão 
 condução (VF) do Diodo Zener (neste caso, o modelo BZX79-B2V7) em 
polarização direta, conforme na Figura 1. E a verificação da sua impedância 
reversa (ZR), a partir da medição de resistência com polarização inversa, 
conforme na Figura 2. Agregando os dados obtidos, compomos a tabela 1. 
 
Figura 1: Medição da tensão de condução do diodo zener BZX79-B2V7. 
 
Figura 2: Medição da impedância reversa do diodo zener BZX79-B2V7 . 
 
 
VF 0,396959V 
ZR 235,785 MΩ 
 
Tabela 1: Medidas obtidas do diodo zener BZX79-B2V7. 
4.2 c) Montagem de circuito 
Como requisitado no item d, a fonte do circuito deverá fornecer 5,3V e com uma 
corrente limitada em 10mA, de posse destes parâmetros e dos dados obtidos sobre 
o diodo, podemos utilizar a equação 𝐸 = 𝑉𝐷 + 𝑅 ∙ 𝐼𝐷. Sendo a tensão VF obtida 
no item b nesta equação a tensão 𝑉𝐷, E sendo a fonte de tensão e 𝐼𝐷 a corrente do 
circuito de 10mA, encontramos então uma resistência de 490,30Ω. O valor 
comercialmente encontrado de resistores mais próximo e acima deste valor por 
questão de segurança para manter a corrente abaixo dos 10mA será de 510Ω. O 
circuito está representado na Figura 3. 
 
Figura 3: Circuito do item 4.2 C. À esquerda circuito com resistor comercial, à direita circuito 
com resistor calculado 
4.2 d) Variação da tensão no diodo e a corrente do circuito. 
Ajustando o valor da fonte de tensão E afim de obter os valores de tensão no diodo 
zener e anotar o comportamento da corrente, os dados obtidos foram consolidados 
conforme na tabela 2. 
VD 
(V) 
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 
ID 
(A) 
0 31,67nA 1,475µA 1,042mA 1,11mA 26,43mA 161,74mA 375,08mA 616,56mA 
Tabela 2: Correntes obtidas no circuito a partir da variação de VD. 
 
4.2 e) Polarização inversa do diodo e a corrente no circuito. 
Invertendo a polaridade do diodo e repetindo o experimento do item e atingir as 
correntes desejadas e anotar os valores de tensão no diodo zener e a tensão da 
fonte. Os dados aferidos estão expostos na tabela 3. 
IZ 
(mA) 
0 5 10 15 20 25 30 
VZ 
(V) 
0 2,70 2,72 2,73 2,74 2,75 2,75 
E(V) 0 5,2 7,7 10,1 12,5 15 17,5 
Tabela 3: Correntes obtidas no circuito a partir da variação de VD com o diodo inversamente 
polarizado 
 
Figura 4: Exemplo de medição para tabela 3. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4.2 f) Traçar a curva I=f(V). 
Combinando os dados das tabelas 2 e 3, podemos tração a curva característica da 
corrente do diodo em função da tensão aplicada nele, a escala negativa no gráfico 
representa a polarização inversa do componente. 
 
Gráfico 1: Curva característica do diodo zener. 
 
5 Resultados experimentais adicionais. 
a) A fim de se usar um diodo de tensão VZ= 10V e PZ=0,5W, foi selecionado dentro do 
multisim o melhor diodo zener com estes dados. O modelo escolhido foi o 
MMSZ5240BT1G. 
 
Figura 5: Datasheet da série do diodo escolhido. 
 
-2
,7
5
-2
,7
-2
,6
-2
,5
-2
,4
-2
,3
-2
,2
-2
,1 -2
-1
,9
-1
,8
-1
,7
-1
,6
-1
,5
-1
,4
-1
,3
-1
,2
-1
,1 -1
-0
,9
-0
,8
-0
,7
-0
,6
-0
,5
-0
,4
-0
,3
-0
,2
-0
,1 0
0
,5
b) Utilizando o circuito da figura 
 A reta de carga liga os pontos de máxima corrente e a tensão fornecida 
pela fonte, o ponto de máxima corrente será definido como a tensão fornecida pela fonte 
dividida pela resistência total do circuito. Já a tensão da fonte permanecendo constante 
explica a formação do gráfico, em que o a máxima corrente irá variar de acordo com o 
valor da resistência utilizada RL em conjunto com o resistor de 47Ω, o gráfico 2 mostra 
a variação de retas de carga de acordo com a corrente IL demandada. 
 Os valores de RL foram calculados a partir das correntes IL testadas e uma tensão 
constante limitada pelo diodo zener de 10V. 
 
Gráfico 2: Retas de carga, IL variando de 10 a 100mA. 
 
 
Figura 5: Circuito simulado no aplicativo Multisim. 
 
 
0,081
0
0,011
0
0,0219
0
0,031551
0
0,0485
0
0,056162246
0
0,063205418
0
0,069767442
0
0,075895994
0
0,0404
0
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0 12
100mA 10mA 20mA 30mA 50mA
60mA 70mA 80mA 90mA 40mA