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, VZ), 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.

Passo 3

Aplicação 1: Regulador de tensão em shunt
  • Montamos um circuito simples: uma fonte Vin, um resistor R 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 VZ.
  • Fórmula básica: IR = Vin - VZR,
    e a corrente que vai pro Zener é IZ = IR - IC (sendo IC a corrente da carga).
    - Assim, a saída é sempre ~ VZ, mesmo se Vin 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 VZ, 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 VZ, 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 + VZ e abaixo de – VZ, evitando distorções grandes.

Resposta

As principais aplicações dos diodos Zener em eletrônica são:
  1. Regulador de tensão em shunt, mantendo a saída em VZ.
  2. Fonte de referência de tensão estável para ADCs e comparadores.
  3. Proteção contra surtos de tensão (clamping).
  4. Circuitos de clipping/limitação de sinal.

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