diodos zenner

Universidad de Costa Rica
Sede Regional de Guanacaste
Escuela de Ingeniería Eléctrica
IE-0313 ELECTRONICA I
Informe Taller #2
Diodo Zener
Preparado por:
Radel Rojas B A44599
Luis Cordero Quesada B01912
Miércoles 1 de octubre de 2014

1. Introducción
Teóricamente es conocido que el diodo Zener, a diferencia del Diodo semiconductor tiene como
una de sus características permitir el pasode corriente en polarización inversa, manteniendo un
voltaje casi constante en una resistencia de carga dentro de ciertas condiciones de operación,
indicadas por el fabricante.
El presente taller tiene como objetivo, estudiar experimentalmente las características del diodo
Zener (particularmente 1N4738A) mediante la implementación de un circuito rectificador de
onda completa, el cual apartir de una entrada de corriente alterna 110V @ 60Hz emita una salida
en corriente directa a 10V, la cual se mantenga constante para una corriente de carga variable
entre 0.5mA y 110mA con un rizado menor o igual a 2V.

2. Equipo y Materiales
El presente laboratorio requiere:
Materiales:
•
•
•
•
•
•
•

Diodo Zener 1N4738A
Cable para conexiones.
Protoboard
Transformador reductor de110V a 12V
Década de Resistencias
Puente de Diodos W02
Capacitor (con capacitancia a determinar en el análisis)

Tabla1. Equipo
Equipo
Osciloscopio Digital de dos canales
Probador pasivo

Descripción
Modelo Tektronik TBS1062 60MHz@1GS/s
Tektronix TPP0101 con conector DNS

3. Diagrama Esquemático
El circuito a implementar tiene el siguiente diagrama.

Del diagrama, se debedeterminar la resistencia Rs y la capacitancia para que el voltaje de salida
cumpla con los parámetros especificados.

4. Análisis del circuito

4.1.

Determinación de la resistencia interna Rs

De la relación de vueltas del transformador, se deduce que se trabajara con un voltaje
= 15 .
Analizando las características del diodo Zener 1N4738A dadas a partir del fabricante1. Se deduce
losiguiente:
Tabla 2: Características del Diodo Zener 1N4738A

= 8.2

= 31

= 0.5

= 110

= 4.5Ω

Como factor de seguridad se trabajara con un mínimo de 20% de los valores límites del diodo
para evitar dañarlo, de donde los valores de operación serán:

= 0.6
1

Ver: http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/15036/PHILIPS/1N4738A.html

= 80
Dado que se quiere un rizado menor oigual a 2V, se deduce que a la salida se debe tener un
= 15
= 13
Del diagrama utilizando mallas en el circuito (sin incluir por el momento el condensador) se
tiene:
−

+

+

+

=0

Dónde, utilizando los valores indicado por el diodo en la tabla 2. Y considerando el caso extremo
en que = 0 , en donde la corriente que pasa por el Zener es máxima, cuando no hay
resistencia de carga.Se tiene:
−

=
Nota: Observe que

=

−
+

+
−

=

−

Tomando:
= 15

= 4.5Ω

= 8.2

= 80

De donde
= 80.5Ω
Dada la bascularidad entre las corrientes del diodo y la de la carga, se determinara la corriente
máxima a pasar por la carga, utilizando para ello la resistencia
= 80.5Ω, determinada
anteriormente, considerando que
=

−

Y tomando valores minimos para elvoltaje en
= 13

= 4.5Ω

−

y para

−
se tiene
= 8.2

= 0.6

= 58.9

4.2.

Determinación de la capacitancia C.

Se conoce que el capacitor será el encargado de disminuir el rizado en el voltaje de salida, la
disminución del rizado y por tanto de la capacitancia se calcula mediante la fórmula.

=

2

Aplicando la formula anterior con los valores
=2

= 15

2 = 120!"=

#( %&)
( %&)
*+

= 187.5)10 Ω

Luego

= 333,-

5. Trabajo de Laboratorio
Utilizando los valores teóricos determinados del análisis previo se procede a montar el circuito
en la protoboard, dado que para el trabajo de laboratorio no se contaba con una resistencia de
= 80,5Ω . Se aproximó el valor resistivo mediante el uso de tres resistencias en serie las
mismas tenían las...