Descrever as principais aplicações de diodos zener em circuitos eletrônicos.
Passo 1
Beleza! O enunciado pede pra descrever as principais aplicações de diodos Zener em circuitos eletrônicos. Aqui a matéria é “Eletrônica Aplicada”, mais especificamente o uso do diodo Zener como elemento de referência e proteção. Para resolver a parada, vamos precisar:
- Entender como o diodo Zener funciona (modo de avalanche reverso).
- Ver os usos práticos: regulagem de tensão, referência de tensão, proteção/clamping e circuitos de clipping.
Passo 2
Antes de tudo, bora ver rapidinho como o Zener se comporta:
Quando a tensão reversa sobre o diodo chega a um valor específico (chamado tensão de Zener, ), o diodo entra em avalanche, mantendo ali praticamente sempre a mesma tensão, mesmo se a corrente mudar um pouco. É essa “rigidez” de tensão que a gente usa nos circuitos.
Quando a tensão reversa sobre o diodo chega a um valor específico (chamado tensão de Zener,
Passo 3
Aplicação 1: Regulador de tensão em shunt
- Montamos um circuito simples: uma fonte
, um resistor em série e o diodo Zener em paralelo com a carga. - O resistor joga pra “queimar” a diferença de tensão sobrante; o Zener estabiliza em
. - Fórmula básica:
e a corrente que vai pro Zener é(sendo a corrente da carga).
- Assim, a saída é sempre ~, mesmo se oscilar um pouco.
Passo 4
Aplicação 2: Fonte de referência de tensão
- Em muitos ADCs e comparadores digitais, a gente precisa de um patamar de referência fixo.
- O Zener, por ser bem estável em
, vira essa “régua” de tensão. - Normalmente encontramos Zeners de 2,4 V até 75 V, então você escolhe o que bate com seu circuito.
Passo 5
Aplicação 3: Proteção e clamping de surto
- Se sua entrada pode receber picos de tensão (descarga estática, ruído de chaveamento), o Zener tudo bem com um resistor série:
ele conduz em avalanche quando a tensão tenta ultrapassar, desviando o pico pro terra. - Isso protege componentes sensíveis a sobretensão.
Passo 6
Aplicação 4: Circuitos de clipping (limitação de sinal)
- Em amplificadores ou condicionadores de sinal, às vezes queremos cortar picos acima de um valor.
- Colocamos dois Zeners de forma anti-paralela: um em cada direção.
- O sinal fica “achatado” acima de +
e abaixo de – , evitando distorções grandes.
Resposta
As principais aplicações dos diodos Zener em eletrônica são:
- Regulador de tensão em shunt, mantendo a saída em
. - Fonte de referência de tensão estável para ADCs e comparadores.
- Proteção contra surtos de tensão (clamping).
- Circuitos de clipping/limitação de sinal.