PRÁTÍCA 1 – DIODO ZENER
Objetivo:
- Levantar a curva característica do Diodo Zener.
- Avaliar o comportamento do Diodo Zener com alteração da tensão aplicada e da carga.
Teoria:
O Diodo Zener passa por um processo de dopagem específico, que lhe confere a característica de tensão de ruptura inversa baixa. É projetado para trabalhar nessa região (de ruptura inversa ou breakdown point), sendo sua condição normal de polarização a reversa. É nela que surge sua principal característica: ao atingir a tensão de ruptura inversa mantém praticamente constante essa tensão nos seus terminais, independente da carga a ele aplicada.
Os diodos Zener são construídos para tensões de Zener (Vz) de diversos valores, assim como sua capacidade de dissipação de potência (Pz) também abrange ampla faixa.
Estes dois dados, Vz e Pz, devem ser obedecidos integralmente, pois, em caso contrário, podem acarretar a destruição do componente. Tais parâmetros, dentre outros, estão disponíveis nos manuais técnicos dos fabricantes.
Tarefa:
Circuito 1 – Curva Característica do Zener
Será montado um circuito Regulador Zener em Série como o mostrado abaixo. Deseja-se medir a corrente do Zener IZ e a tensão VZ para diferentes valores de tensão da fonte ajustável. Dessa forma, serão obtidos diferentes valores de IZ e VZ que formarão um gráfico V x I. Esse gráfico é conhecido como curva característica do Zener.
O circuito a ser montado, no protoboard, conecta a fonte ajustável ao circuito série e aos multímetros (amperímetro para medir de IZ e voltímetro para medir VZ).
O circuito montado é este abaixo, verifique que o amperímetro fecha o circuito com o massa da fonte (-).
Dessa forma, monte o circuito e preencha a tabela abaixo:
*Atenção, esse gráfico foi feito considerando a tensão de polarização direta positiva e a tensão reversa Zener negativa, como geralmente aparece nos manuais e livros.
Agora, ajuste a fonte para 12V e modifique o circuito: troque o resistor de 2200Ω para 220Ω e adicione uma carga de 470Ω, como mostrado abaixo. Existe uma outra carga de 330Ω que será também será utilizada:
Agora preencha a tabela abaixo para as variações de tensão de entrada Vfonte de 12, 10, e 8V e para as cargas de 470Ω e 330Ω:
Compare a variação de tensão sobre o diodo com a variação da tensão aplicada à entrada. O Diodo Zener estabilizou a tensão? Justifique.
Compare a variação de tensão sobre o diodo com a variação da corrente nele. São proporcionais? Justifique.
Que efeito sobre o comportamento do circuito teve a variação de RL?