Practica 4

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
“ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA”
INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA
DISPOSITIVOS
DIODO ZENER Y SU APLICACIONES TIPICAS COMO REGULADOR DE VOLTAJE
ALUMNO:

Diodo Zener






Objetivos:
1. Obtener y comparar las curvas características (V-I), de tres diodos Zener con diferentes voltajes de ruptura, en cada caso, medir el voltaje deumbral y el voltaje Zener. Determinar las resistencias estáticas y dinámicas de la región directa de conducción (En un punto QD ) y en la región de ruptura Zener (En el punto de operación Qz).
2. Observar y reportar las variaciones que se 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 temperaturaambiente.
3. Observar y reportar las variaciones que presenta el voltaje Zener (Voltaje de salida del circuito), cuando se presentan variaciones del voltaje de entrada y de la corriente en la carga (RL), en el circuito típico regulador de voltaje paralelo con Zener.


Desarrollo Experimental.
Conceptos Básicos:
Diodo Zener.
Un diodo Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcioneen las zonas de rupturas. Llamados a veces diodos de avalancha o de ruptura, el diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y de temperatura.
El diodo Zener se representa en los esquemas con el siguiente símbolo:

Resistencia Zener
Un diodo Zener, comocualquier diodo, tiene una cierta resistencia interna en sus zonas P y N; al circular una corriente a través de este se produce una pequeña caída de tensión de ruptura.
En otras palabras: si un diodo Zener está funcionando en la zona Zener, un aumento en la corriente producirá un ligero aumento en la tensión. El incremento es muy pequeño, generalmente de una décima de voltio.
Los diodos Zenermantienen la tensión entre sus terminales prácticamente constante, cuando están polarizados inversamente, en un amplio rango de intensidades y temperaturas, 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) permanezcacontante dentro del rango de variación de la tensión de entrada Vs.
R
+
IR Vz
Vs IZ RL
IL

-

Para elegir la resistencia limitadora R adecuada hay que calcular primero cual puede ser su valor máximo y mínimo, después elegiremos una resistencia R que se adecue a nuestros cálculos.


Donde:
-Rmin es el valor mínimo de la resistencia limitadora.
-Rmax es el valor máximo de laresistencia limitadora.
-Vsmax es el valor 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 diodoZener
­­-Izmin es la 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
Multímetro analógico o digital
Fuente de voltaje regulada
Una pinza de corte
6 cables caimán-caimán de 50 cm.
6 cablesbanana-caimán de 50 cm.
6 cables banana-banana de 50 cm.
4 cables coaxiales que tengan en un extremo 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...