DIODO ZENER

I. TEMA: EL DIODO ZENER CARACTERISTICAS BASICAS.
II. OBJETIVOS
Verificar experimentalmente las características de funcionamiento del Diodo Zener.
III. INTRODUCCION TEORICA
Material y equipo utilizado
Una fuente de CC Variable.
Un Multímetro.
Dos Miliamperímetros.
Un Voltímetro de CC.
Un Diodo Zener.





El diodo Zener, que recibe este nombre por su inventor, el Dr. Clarence Melvin Zener, es undiodo de silicio que se ha construido para que funcione en 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 temperatura.

Resistencias de 100, 330, y 4700 Ohmios.
Cables yConectores.

Procedimiento
1. Medición de la resistencia directa e inversa de un diodo Zener.
TABLA 1
R directa(Ω)
R inversa(Ω)
1210
40M

2. Armar el siguiente circuito.

a. Aumentar lentamente el voltaje a fin de observar los datos registrados por los instrumentos, la tabla 2 se confeccionara´ tomando como base el voltaje nominal del diodo Zener.
TABLA 2
Vcc(v.)
14.9
14.9
15
15.1
15.2
15.5
15.9
16.5
16.817.2
17.9
18.8
Vz(v.)
14.88
14.86
14.87
14.9
14.93
14.98
15.05
15.14
15.22
15.3
15.41
15.59
Iz(mA)
0.1
0.2
0.5
1
2
3
5
8
10
12
15
20

En esta tabla notamos que para Vcc en aumento Vz varia en pequeñas cantidades, lo cual se puede decir que es constante. Esto confirma los que no dice la teoría sobre un diodo zener en sentido inverso.
b. Invertir el diodo a fin de verificar la polarizacióndirecta, confeccionando la tabla 3.
TABLA 3
Vcc(v.)
0.68
0.7
0.75
0.8
1.1
1.3
1.6
2.1
2.4
2.75
3.2
4.2
Vz(v.)
0.672
0.7
0.73
0.749
0.764
0.781
0.796
0.81
0.816
0.822
0.829
0.838
Iz(mA)
0.1
0.2
0.5
1
2
3
5
8
10
12
15
20

Estos resultados nos confirman que el diodo zener polarizado directamente se comporta como un diodo semiconductor.
3. Armar el siguiente circuito.

a. Aumentar lentamente el voltajeaplicado, observando y anotando los valores que registran los instrumentos.
TABLA 4
Con Carga
Sin Carga
VAA
Vz(v)
Iz(mA)
IT(mA)
Vz(v)
Iz(mA)
IT(mA)
15.5
14.77
0
2.2
14.93
1.7
1.8
16
14.9
1.1
3.4
14.97
3.05
3.2
16.5
14.95
2.43
4.6
15.03
4.4
4.6
17
14.98
3.8
6
15.07
5.75
6

Datos obtenidos e interpretación
Cuestionario final
1. Usando los datos de las tablas 2 y 3, construir la curva característica deldiodo Zener, identificar el codo Zener y también la corriente nominal.
TABLA 2
Vcc(v.)
14.89
14.9
15
15.1
15.2
15.5
15.9
16.5
16.8
17.2
17.9
18.8
Vz (v.)
14.85
14.86
14.87
14.9
14.94
14.98
15.05
15.14
15.22
15.30
15.41
15.59
Iz(mA.)
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
3.0
5.0
8.0
10.0
12.0
15.0
20.0






Acá se presenta la grafica de la polarización inversa, en este grafico se puede observar que la tensiónmáxima del diodo es de 15.59 V, en este caso su corriente nominal será de 20mA (usada frecuentemente por los fabricantes)



TABLA 3

Vcc(v.)
0.68
0.7
0.75
0.8
1.1
1.13
1.6
2.1
2.4
2.75
3.2
4.2
Vz (v.)
0.672
0.7
0.73
0749
0.769
0.781
0.796
0.81
0.816
0.822
0.829
0
Iz(mA.)
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
3.0
5.0
8.0
10.0
12.0
15.0
20.0



En este caso el diodo actúa directamente, en polarización directa, funcionacomo un diodo común.


2. Verifique la regulación del voltaje. Y anote sus comentarios.
RV= (VSIN CARGA-VPLENA CARGA)/ VPLENA CARGA
En el experimento, con los datos de la tabla 4:
RV=(14.93-14.77)/14.77=0.010833
RV=(14.97-14.90)/14.90=0.004698
RV=(15.03-14.95)/14.95=0.005351
RV=(15.07-14.98)/14.98=0.006008
Comentarios:
-Si el voltaje de carga es el mismo que el voltaje sin carga entonces laregulación del voltaje es la mejor esperada, y su valor es igual a cero.
-A medida que se aumenta el voltaje el diodo zener deja pasar cada vez un mayor valor de carga respecto al total, de manera que la diferencia de potencial entre los dos extremos de la R L sea constante prácticamente constante.
3. Desarrollar sus conclusiones acerca del experimento.
La características de un diodo cualquiera...