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NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 1 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA – UNEC GRADUAÇÃO EM ENGE- NHARIA ELÉTRICA ANDERSON PEREIRA DE CASTRO ESTUDO DO COMPORTAMENTO DO DIODO ZENER SÃO JOÃO DO PIAUÍ 29 ABRIL /2025 NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 2 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica ANDERSON PEREIRA DE CASTRO ESTUDO DO COMPORTAMENTO DO DIODO ZENER Trabalho apresentado ao Centro Universitário de Caratinga – UNEC, como parte dos requisitos para a avaliação da Prática como Componente do Curso de Engenharia Elétrica. SÃO JOÃO DO PIAUÍ 29 DE ABRIL / 2025 NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 3 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica 1. INTRODUÇÃO ................................................................................................................. 4 2. OBJETIVO ........................................................................................................................ 4 3. PROCEDIMENTO ........................................................................................................... 4 4. RESULTADOS OBTIDOS ............................................................................................. 4 5. IMAGENS DOS RESILTADOS ..................................................................................... 7 6. ANÁLISES DOS REUSLTADOS ............................................................................... 21 7. CONCLUSÃO ................................................................................................................ 21 8. REFERÊCIAS ................................................................................................................ 22 NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 4 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica 1. INTRODUÇÃO O progresso da eletrônica analógica levou a dispositivos de maior altitude e estabilidade. Os diodos zener usados nos reguladores de tensão são cancelados para manter a tensão constante no polo reverso. Compreender seu comporta- mento é extremamente importante para sistemas eletrônicos confiáveis, especial- mente quando as flutuações de tensão podem afetar componentes sensíveis. Neste relatório, os resultados das práticas experimentais são apresentados em um ambiente simulado que verifica o comportamento dos diodos zener com estresse e sem estresse, sua análise características da curva e eficiência como regulador de tensão. 2. OBJETIVO Analisar o funcionamento do diodo Zener em polarização direta e reversa, analisando o circuito proposto e compreendendo o impacto da carga na regulação de tensão. 3. PROCEDIMENTO • O simulador de circuitos eletrônicos foi utilizado para montar circuitos com diodos Zener. • A simulação da curva característica do Zener consistiu na observação das polarizações reversa e direta. • Em seguida, simulação do circuito de regulação de tensão utilizando o diodo Zener sem carga e, posteriormente, com carga. • As variações de corrente e tensão foram analisadas com base nas fórmulas teóricas fornecidas, ajustando a resistência de acordo com a necessidade. • Foram registradas imagens dos resultados para fins de documentação. 4. RESULTADOS OBTIDOS Observa-se que um diodo Zener com polarização reversa mantém uma ten- são próxima a tensão zener (tensão de ruptura reversa), após o ponto de ruptura. Em polarização direta, ele se comporta como um diodo normal. Quando sem carga, após atingir tensão zener, a variação de tensão no terminal de saída é muito pe- quena. Quando a carga é maior, é necessário utilizar equações teóricas para ajus- tar o valor do resistor para garantir a corrente mínima necessária ao diodo Zener. NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 5 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica Quando a corrente de carga excede a capacidade do circuito, a regulação da ten- são sofre, observe o gráfico dos resultados obtidos, comparando os testes realiza- dos em cargas e sem cargas: Gráfico - Teste do Diodo sem Carga Fonte: – Planilha dos dados coletados nos testes com o simulador. A. Análise do gráfico do Diodo sem Carga • Tensão da Fonte (V): A tensão de alimentação exibe um aumento linear e contínuo. • Tensão sem carga (V): Em condição de circuito aberto, a tensão acom- panha o comportamento da fonte até alcançar aproximadamente 12 V, valor a partir do qual inicia a condução do diodo Zener. Após este ponto, ocorre uma estabilização gradual da tensão com uma leve tendência as- cendente. Esse fenômeno indica que, na ausência de carga significativa, o diodo Zener opera de forma eficiente como regulador, mantendo a ten- são de saída praticamente constante. B. Análise do gráfico do Diodo com Carga 0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Teste do Diodo sem Carga Tensão da Fonte (V) Tensão sem carga (V) Linear (Tensão sem carga (V)) NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 6 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica Gráfico - Teste do Diodo com Carga Fonte: – Planilha dos dados coletados nos testes Carga. • Tensão da Fonte (V): Apresenta um crescimento linear, conforme o comportamento esperado para a fonte de alimentação. • Tensão com carga (V): Inicialmente, esta tensão acompanha o incre- mento da tensão da fonte. Contudo, a partir de aproximadamente 13 V, verifica-se um início de estabilização, o que indica a ativação do diodo Zener. Devido à presença de carga, a tensão de saída apresenta osci- lações e desvios em relação à linearidade ideal, sugerindo que a cor- rente fornecida não foi suficiente para manter o diodo Zener operando integralmente na região de regulação. A análise da tendência linear re- vela um leve desvio ascendente, evidenciando a limitação do circuito em fornecer corrente adequada para suportar a plena regulação do Zener sob as condições de carga impostas. O gráfico mostra que o diodo zener regula a tensão de 12 voltes, e ele faz isso de forma constante e precisa, sem cargas. Mas quando está sob carga, a regulação só é eficaz se houver corrente suficiente, o que depende do valor do resistor em série e da capacidade da fonte de alimentação de fornecer corrente adicional. 0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Tesde do Diodo com Carga Tensão da Fonte (V) Tensão com carga (V Linear (Tensão com carga (V) NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 7 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica 5. IMAGENS DOS RESILTADOS Imagens dos testesRealizados no Laboratório virtual NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 8 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 9 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 10 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 11 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 12 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 13 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica Imagens dos testes realizados em Carga NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 14 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 15 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 16 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 17 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 18 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 19 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 20 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 21 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica 6. ANÁLISES DOS REUSLTADOS A curva característica confirma a teoria investigada: a tensão após a ruptura é quase constante. Sem carga, a regulação é válida desde que a tensão da fonte seja maior que tensão zener. Sob carga, a regulação depende da corrente dispo- nível. Este gráfico reforça a eficiência da regulação e as limitações impostas pela carga. 7. CONCLUSÃO A atividade possibilitou entender o funcionamento do diodo Zener como re- gulador de tensão e a relevância do dimensionamento apropriado do resistor em série. Notou-se que, para uma regulação eficaz, é imprescindível levar em conta NÚCLEO DE ENSINO A DISTÂNCIA - NEAD Página | 22 secretariaead@funec.br GRADUAÇÃO UNEC / EAD CENTRO UNIVERSITÁRIO DE CARATINGA DISCIPLINA: Eletrônica Analógica tanto a tensão quanto a corrente da carga. As simulações corroboraram a teoria analisada no material de suporte, solidificando o entendimento de aplicações prá- ticas do diodo Zener. 8. REFERÊCIAS BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis. "Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos". 11ª edição. Pearson, 2013. BRAGA, Newton C. "Diodo Zener (M058)". Instituto NCB. https://www.newton- cbraga.com.br. UNEC/EAD – Centro Universitário de Caratinga.