Pract 4

Practica No. 4.
Diodo Zener y su aplicación típica como regulador de voltaje.

Objetivos:
1. Obtener y comparar las curvas características (V-I), d etres diodos Zener con diferentes voltajes de ruptura, en cada caso, medir el voltaje de umbral y el voltaje Zener. Determinar las resistencias estatocas y dinamicas de la región directa de conducción ()En un punto QD y en la región deruptura Zener (9En el punto de operación Qz).
2. Observar y reportar la svariaciones que s epresentan 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 tempoeratura ambiente.
3. Observar y reportar las variaciones que presenta el voltaje Zener (Voltaje de salida del circuito), cuando se presentan variacionesdel voltaje de entrada y de la corriente en la carga (RL), en el circuito típico regulador de voltaje paralelo con Zener.

Desarrollo Experimental.
Conceptos Basicos:
Diodo Zener.
Un diodo Zener, es un diodo de de silicio que se ha contruido para que funcione en las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos d eavalancha o de ruptura, el diodo zener es la parte esencial de los reguladores detensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión d ered, d ela resistencia de carga y de temperatura.
El diodo Zener se representa en los esquemas con el siguiente símbolo:

Resistencia Zener
Un diodo Zener, como cualquier diodo, tiene una cirta resistencia interna en sus zonas P y N; al circular una corriente a travez de este se produce unapequeña cida de tensión d ruptura.
En otras palabras: si un diodo Zener esta funcionando en la zona zener, un aumento enla corriente producirá u ligero aumento en la tensión. El incremento es muy pequeño, generalmente de una decima de voltio.
Los didos Zener mantienen la tensión entre sus terminales prácticamente constante, cuando están polarizados inversamente, en un amplio rango de intensidades ytemperaturas, por ello, este tipo de diodos se emplean en circuitos estabilizadores o reguladores de la tensión tal como el mostrado en la figura.
Eligiendo la resistencia R y las características del diodo se pueden lograr que la tensión en la carga (RL) permanezcan contante dentro del rango de variación de la tensión de entrada Vs.
R
+
IR Vz
Vs IZ RL
IL

-

Para elegirla resistencia limitadora R adecuada hay que calcular primero cual puede se su valor máximo y minimo, después elegiremos una resistenia R que se adecue a nuestris cálculos.
Rmin= V smax-VzIlmin+ IL max Rmax = V smin-VzIl max+Izmin

Donde:
* Rmin es el valor mínimo de la resistencia limitadora.
* Rmax es el valor máximo de la resistencia limitadora.
* Vsmax es elvalor máximo de la tensión de entrada.
* Vsmin es el valor mínimo de la tensión de entrada.
* Vz es la tensión Zener.
* ILmin es la mínima intensidad que se puede circular por la carga, en ocasiones si la carga es desconectable, ILmin suele tomar valor 0.
* Ilmax es la máxima intensidad que soporta la carga.
* Izmax es la máxima intensidad que soporta el diodo Zener
* Izmin esla mínima intensidad que necesita el diodo zener para mantenerse dentro de su zona zener o conducción en inversa.
La resistencia que elijamos debe estar comprendida entre los dos resultados que hemos obtenido.
Material:
Osciloscopio doble trazo
Generador de señales
Multimetro
Fuente d evoltaje regulada
Una pinza de corte
6 cables caimán-caiman de 50 cm.
6 cables banana-caiman de 50 cm.6 cables banana-banana de 50 cm.
4 cables coaxiales qu tengan en un extromo la terminación bnc y en el otro caimanes
Un Protoboard
1 Diodo Zener con voltaje de ruptura de 3.9 V a ½ watt
1 Diodo Zener con voltaje de ruptura de 9.1 V a ½ watt
1Diodo zener con voltaje de ruptura de 5.6V a ½ watt
1 Resistor de 1KΩ a ½ watt
2 Resistores de 330Ω a 2 watt
1 Resistor de 10KΩ a ½ watt
1...