Diodo Zener, Regulador De Voltaje

DIODO ZENER Y SU APLICACIÓN TÍPICA COMO REGULADOR DE VOLTAJE
OBJETIVOS.- El alumno deberá:
4.1.- Obtener y comparar las curvas características (V–I), de tres diodos Zener con diferentes voltajes de ruptura, en cada caso, medir el voltaje de umbral y el voltaje Zener. Determinar las resistencias estáticas y dinámica en la región directa de conducción (en un punto de operación QD) y en la regiónde ruptura Zener (en un punto de operación QZ).
4.2.- Observar y reportar las variaciones que presentan en la curva característica, en el voltaje de umbral y en el voltaje de ruptura de los tres diodos Zener, por el efecto del aumento en la temperatura ambiente.
4.3.- Observar y reportar las variaciones que presenta el voltaje Zener (voltaje de salida del circuito), cuando se presentanvariaciones del voltaje de entrada y de la corriente en la carga (RL), en el circuito típico regulador de voltaje paralelo con Zener.
4.4.- Contestar y entregar el cuestionario, hacer conclusiones y reportar los datos gráficas y mediciones llevadas a cabo durante la realización de esta práctica.
EQUIPO PROPORCIONADO POR EL LABORATORIO. | MATERIAL REQUERIDO QUE DEBE TRAER EL ALUMNO. |
OSCILOSCOPIO DEDOBLE TRAZO | UN DIODO CON VOLTAJE DE RUPTURA DE 3.9V, UN DIODO CON 9. V Y UN DIODO CON VOLTAJE DE RUPTURA DE 5.6V. TODOS A 0.5 W. |
GENERADOR DE SEÑALES | |
MULTÍMETRO ANALÓGICO Y/O DIGITAL | RESISTORES: 1 DE 1KΩ/O.5W, 2 DE 330Ω/2W, 1 DE 10KΩ/0.5W, 1 DE 22KΩ/0.5, 1 DE 0.560KΩ/2W, 0.220KΩ/2W Y 0.100KΩ/2W. |
FUENTE DE VOLTAJE REGULADA | |
| UNA PINZA DE PUNTA, UNA PINZA DE CORTE Y UNDESARMADOR.CABLES: 6 CAIMÁN-CAIMÁN, 6 CAIMÁN BANANA, 8 BANANA-BANANA, MÍNIMO DE 50 CM DE LONGITUD.TABLILLA DE CONEXIONES (PROTOBOARD).4 CABLES COAXIALES QUE TENGAN EN UN EXTREMO TERMINACIÓN BNC Y EN EL OTRO CAIMANES. |

DESARROLLO EXPERIMENTAL

El diodo Zener
 
 
Una unión o juntura PN de silicio convencional tiene excelentes características de operación como diodo rectificador. Suresistencia en polarización directa es muy baja, lo que permite un flujo grande de corriente.
Su resistencia en polarización inversa es muy alta, lo que hace que el diodo aparezca casi como un circuito abierto. Si se aumenta la polarización inversa, se alcanza un voltaje en el que la unión se descompone y la corriente aumenta a un valor alto. Si se construye adecuadamente el diodo, los efectos de laruptura no son permanentes y el diodo vuelve a la operación normal de diodo cuando se reduce la polarización inversa por debajo del punto de ruptura. El voltaje en el que ocurre la ruptura se conoce generalmente como voltaje de avalancha o de Zener, y el diodo diseñado para utilizar las características de este voltaje de avalancha o Zener se conoce como diodo Zener.
 
Cuando se polariza al diodo Zeneren dirección directa, sus características de voltaje-corriente son idénticas  a las de un diodo convencional de silicio, refiérase a la figura 1 Cuando se polariza en dirección inversa, se comporta igual que un diodo convencional de silicio, hasta alcanzar el valor del voltaje de ruptura inverso. En este punto, la corriente inversa aumenta rápidamente mientras que la caída de voltaje a través deldiodo permanece prácticamente constante. Esta característica de mantener una caída relativamente constante de voltaje (Vz) en variaciones amplias de corriente (Iz} hace del diodo Zener un dispositivo útil de referencia y regulación de voltaje.
 
Las aplicaciones industriales y comerciales para los diodos Zener abarcan un rango extenso- Entre los más comunes están los elementos de referencia devoltajes, supresores de torrentes, limitadores de voltaje generadores de ruido, comparadores de voltaje, reguladores de voltaje por retroalimentación    y reguladores de voltaje de tipo paralelo de fuerza bruta.
El zener es un dispositivo de tres estados operativos:
* Conducción en polarización directa: Como en un diodo normal
* Corte en polarización inversa: Como en un diodo normal...