Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa CatarinaC ç g S CDepartamento de Eletrônica
Eletrônica Básica
Circuitos com diodos e Circuitos com diodos e Diodos Diodos ZenerZener
Prof. Clóvis Antônio Petry.
Florianópolis, outubro de 2007.Florianópolis, outubro de 2007.
Nesta aulaNesta aulaNesta aulaNesta aula
SeqüênciaSeqüência dede conteúdosconteúdos::qq1. Ceifadores;2. Grampeadores;3. Multiplicadores de tensão;3. Multiplicadores de tensão;4. Diodos Zener;5. Reguladores com diodos zener.
CeifadoresCeifadoresCeifadoresCeifadores
CircuitosCircuitos ceifadoresceifadores::CircuitosCircuitos ceifadoresceifadores::• Tem a capacidade de ceifar (cortar) uma parte do sinal;• Podem ser em série ou em paralelo.
Ceifador sérieCeifador série
CeifadoresCeifadoresCeifadoresCeifadores
CeifadorCeifador sériesérie comcom fontefonte::Ce adoCe ado sé esé e coco o teo te
CeifadoresCeifadoresCeifadoresCeifadores
CeifadorCeifador sériesérie comcom fontefonte::Ce adoCe ado sé esé e coco o teo te
CeifadoresCeifadoresCeifadoresCeifadores
CeifadorCeifador sériesérie comcom fonte,fonte, exemploexemplo::Ce adoCe ado sé esé e coco o te,o te, e e p oe e p o
CeifadoresCeifadoresCeifadoresCeifadores
CeifadorCeifador sériesérie comcom fonte,fonte, exemploexemplo::Ce adoCe ado sé esé e coco o te,o te, e e p oe e p o
CeifadoresCeifadoresCeifadoresCeifadores
CeifadorCeifador paraleloparalelo comcom fonte,fonte, exemploexemplo::Ce adoCe ado pa a e opa a e o coco o te,o te, e e p oe e p o
CeifadoresCeifadoresCeifadoresCeifadores
CeifadorCeifador paraleloparalelo comcom fonte,fonte, exemploexemplo::Ce adoCe ado pa a e opa a e o coco o te,o te, e e p oe e p o
GrampeadoresGrampeadoresGrampeadoresGrampeadores
CircuitosCircuitos grampeadoresgrampeadores::CircuitosCircuitos grampeadoresgrampeadores::• Tem a capacidade de grampear um sinal em um valor cc
diferente.
GrampeadoresGrampeadoresGrampeadoresGrampeadores
A excursão total da saída é igual à
excursão total do sinal na entrada.
GrampeadoresGrampeadores alguns circuitosalguns circuitosGrampeadores Grampeadores –– alguns circuitosalguns circuitos
Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão
DobradorDobrador dede tensãotensão dede meiameia ondaonda::DobradorDobrador dede tensãotensão dede meiameia ondaonda::
Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão
DobradorDobrador dede tensãotensão dede meiameia ondaonda::DobradorDobrador dede tensãotensão dede meiameia ondaonda::
Semiciclo positivo. Semiciclo negativo.
Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão
DobradorDobrador dede tensãotensão dede ondaonda completacompleta::DobradorDobrador dede tensãotensão dede ondaonda completacompleta::
Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão
DobradorDobrador dede tensãotensão dede ondaonda completacompleta::DobradorDobrador dede tensãotensão dede ondaonda completacompleta::
Semiciclo positivo. Semiciclo negativo.
Multiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensãoMultiplicadores de tensão
TriplicadorTriplicador dede tensãotensão::TriplicadorTriplicador dede tensãotensão::
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
RegiãoRegião dede operaçãooperação zenerzener::RegiãoRegião dede operaçãooperação zenerzener::
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
SentidoSentido dede conduçãocondução::SentidoSentido dede conduçãocondução::
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
ModelosModelos equivalentesequivalentes dodo diododiodo zenerzener::ModelosModelos equivalentesequivalentes dodo diododiodo zenerzener::
Completo Simplificado
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CurvaCurva característicacaracterística dede umum diododiodo zenerzener::CurvaCurva característicacaracterística dede umum diododiodo zenerzener::
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CaracterísticasCaracterísticas elétricaselétricas::• Tensão zener nominal – Vz [V];• Corrente de teste – IZT [mA];• Impedância dinâmica – ZZT @ IZT [Ω];Impedância dinâmica ZZT @ IZT [Ω];• Corrente de joelho – ZZK [mA];• Impedância de joelho máxima – ZZK @ IZK [Ω];• Corrente reversa máxima – I @ V [μA];• Corrente reversa máxima – IR @ VR [μA];• Tensão de teste – VR [V];• Corrente máxima de regulação – IZM [mA];
Coeficiente de temperatura típico %/oC• Coeficiente de temperatura típico - %/oC.
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CoeficienteCoeficiente dede temperaturatemperatura versusversus correntecorrente zenerzener::CoeficienteCoeficiente dede temperaturatemperatura versusversus correntecorrente zenerzener::
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
ImpedânciaImpedância dinâmicadinâmica versusversus correntecorrente zenerzener::ImpedânciaImpedância dinâmicadinâmica versusversus correntecorrente zenerzener::
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
AspectosAspectos dede diodosdiodos zenerzener::AspectosAspectos dede diodosdiodos zenerzener::
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
ReguladorRegulador zenerzener::ReguladorRegulador zenerzener::
Comportamento do zener em condução e bloqueado.
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixosCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixos
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixosCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixos
R VL iL
L
R VV VR R
⋅= =
+
L ZV V=
Para verificar se o zener está ligado retira se o mesmo doligado, retira-se o mesmo do
circuito e calcula-sea tensão sobre o zener. Se a tensão for maior que a tensão
L ZV V≥tensão for maior que a tensão
zener, ele estará ligado.
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixosCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii e Re RLL fixosfixos
I I I= +
Z R LI I I= −
R Z LI I I= +
LL
VIR
= R i LR
V V VIR R
−= =
LR R R
Z Z ZP V I= ⋅Se: Z Z Z
L ZV V≥
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixosCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixos
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixosCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixos
8 73 10<Como:
8,73 10<
L ZV V<
1,2 16 8,731 1,2
L i
L
R V kV VR R k k
⋅ ⋅= = =
+ +
O diodo está bloqueado.
,L
8,73LV V V= =
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixosCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii e Re RLL fixosfixos
16 10 6R i LV V V V= − = − =
10 3,333
LL
VI mAR k
= = =3LR k
6 6RVI mA= = =3 16 121 3
L i
L
R V kV VR R k k
⋅ ⋅= = =
+ +
61RI mA
R k= = =
6 3,33Z R LI I I m m= − = −L
12LV V V= = 2,67Z R L
ZI mA=
12 10>Como:O diodo está conduzindo.
10 2,67 26,7Z Z ZP V I m mW= ⋅ = ⋅ =
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VV fixo e Rfixo e R variávelvariávelCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii fixo e Rfixo e RLL variávelvariável
L ZL
V VI = =LmaxL Lmin
IR R
V V V= −
L iR VV V ⋅
R i ZV V V= −
RR
VIR
=L i
L ZL
V VR R
= =+
R V
R
Z R LI I I= −
ZLmin
i Z
R VRV V
⋅=
− Lmin R ZMI I I= −
ZVZLmax
Lmin
VRI
=
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii fixo e Rfixo e RLL variávelvariávelCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii fixo e Rfixo e RLL variávelvariável
40 32 8Lmin R ZMI I I m m mA= − = − =
10 1,258
ZLmax
Lmin
VR kI m
= = = Ω
1 10R V k⋅ ⋅
10 32 320max Z ZP V I m mW= ⋅ = ⋅ =
1 10 25050 10
ZLmin
i Z
R V kRV V
⋅ ⋅= = = Ω
− −
40 40RV A
50 10 40R i ZV V V V= − = − =
40 401
RR
VI mAR k
= = =
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii variável e Rvariável e RLL fixofixoCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básicobásico:: VVii variável e Rvariável e RLL fixofixo
L iL Z
R VV V ⋅= =L Z
LR R+
( )R R V+ ⋅( )L Zimin
L
R R VV
R+
=
Rmax ZM LI I I= +
imax Rmax ZV I R V= ⋅ +
Diodos zenerDiodos zenerDiodos zenerDiodos zener
CircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii variável e Rvariável e RLL fixofixoCircuitoCircuito reguladorregulador zenerzener básico,básico, exemploexemplo:: VVii variável e Rvariável e RLL fixofixo
( ) ( )1200 220 2023,67
1200L Z
imin
R R VV V
R+ ⋅ + ⋅
= = =1200LR
20 16,67L ZL
V VI mA= = = =
60 16,67 76,67Rmax ZM LI I I m m mA= + = + =
,1,2L
L LR R k
Rmax ZM L
76,67 0,22 20 36,87imax Rmax ZV I R V m k V= ⋅ + = ⋅ + =