Practica 4 De Dispositivos

Practica No. 4
“Diodo zener y sus aplicación típica como regulador de voltaje”
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 de umbral y el voltaje Zener. Determinar la resistencia estáticas y dinámicas en la región directa de conducción (en un punto Qd) y en la región de ruptura Zener(en un 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 temperatura ambiente
3-observar y reportar las variaciones que presenta el voltaje Zener (voltaje de salida del circuito), cuando se presentan variaciones del voltaje deentrada 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 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 casiconstantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensión de red, de la resistencia de carga y temperatura
El diodo zener se representa en los esquemas con el siguiente símbolo:

Resistencia zener
Un diodo zener como cualquier diodo, tiene cierta resistencia interna en sus zonas P y N: al circular una corriente a través de este se produce una pequeña caída de tensión deruptura
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 decima de voltio
Los diodos zener mantienen 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 y como el mostrado en la figura
Eligiendo la resistencia R y las características del diodo, se puede lograr que la tensión en la carga (RL) permanezca prácticamente constante dentro del rango de variación de la tensión de entrada VS

Para elegir la resistencia limitadora R adecuada hay que calcularprimero cual puede ser su valor máximo y mínimo. Después erigiremos 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 la resistencia 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 quepuede circular por la carga, en ocasiones, si la carga es desconectable, ILmin suele tomar el valor de 0
ILmax es la máxima intensidad que soporta la carga
Izmax es la máxima intensidad que soporta el diodo zener
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 losdos resultados que hemos obtenido

Material:
Osciloscopio de doble trazo
Generador de señales
Multimetro analógico y/o digital
Fuente de voltaje regulada
Una pinza de punta
Una pinza de corte
6 cables caimán-caimán de 50cm
6 cables caimán-banana de 50cm
6 cables banana-banana de 50cm
4 cables coaxiales que tengan en un extremo terminación bnc y en el otro caimanes
Una tablilla deconexiones (protoboard)
1 diodo zenner con voltaje de ruptura de 3.9V a medio watt
1 diodo zenner con voltaje de ruptura de 9.1V a medio watt
1 diodo zenner con voltaje de ruptura de 5.6V a medio watt
1 resistor de 1K a medio watt
2 resistores de 330 a 2 watt
1 resistor de 10k a medio watt
1 resistor de 22K a medio watt
1 resistor de 560 a 2 watt
1 resistor de 220 a 2 watt
1 resistor de...