Problema 65-7   Fonte:  Problema elaborado pelo autor do site.

Dado o circuito mostrado na Figura 65-7.1, calcule a tensão de saída V_o, assumindo que a tensão de entrada é dada por V_i = 20 sen 1000 t. Esboce um gráfico com a característica de transferência do circuito. Considere a tensão sobre o diodo na condução como V_D = 0,7 V, V_Z1 = 6,8 V e V_Z2 = 3,9 V.

Solução do Problema 65-7   

Quando a tensão de entrada, V_i, inicia o crescimento de seu valor no semiciclo positivo, o diodo zener Z₁ vai atuar como um zener e o diodo zener Z₂ vai atuar como um diodo comum. Desta forma, para o semiciclo positivo da senoide os diodos só conduzirão quando V_i = V_Z1 + 0,7 = 6,8 + 0,7 = 7,5 V.

Por outro lado, quando V_i, inicia o semiciclo negativo, o diodo zener Z₂ vai atuar como um zener e o diodo zener Z₁ vai atuar como um diodo comum. Desta forma, para o semiciclo negativo da senoide os diodos só conduzirão quando V_i = - (V_Z2 + 0,7 ) = - (3,9 + 0,7 ) = - 4,6V.

Após estas considerações iniciais estamos aptos a determinar a tensão de saída em função da tensão de entrada. Assim, para o semiciclo positivo da senoide, temos:

E para o semiciclo negativo da senoide, temos:

Na Figura 65-7.2 está representado o gráfico (sem escala) com a característica de transferência do circuito. Repare que na mudança da inclinação da reta, suavizamos a curva, aproximando de um comportamento real de um diodo zener.