Prctica 3 Dispositivos


Instituto Politécnico Nacional
Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica





Dispositivos
Practica 4
“Diodo Zener”






Nombre:
Grupo: 5CV
Prof.



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 las resistencias y dinámicas en laregión directa de conducción.
2. Observar y reportar las variaciones que se presentan en la curva característica, en el voltaje de umbral y en voltaje de ruptura de los tres diodos Zener, por el efecto del aumento en la temperatura ambiente.
3. Observar y reportar las variaciones que se presenta el voltaje Zener, cuando se presentan variaciones del voltaje de entrada y la corriente de carga (RL), en elcircuito típico regulador de voltaje paralelo con Zener.





Desarrollo experimental


Conceptos básicos:
Un diodo Zener, es un diodo de silicio que se ha construido para que funcione en las zonas de ruptura. Llamados a veces diodos de avalancha o ruptura, el diodo Zener es la parte esencial de los reguladores de tensión casi constantes con independencia de que se presenten grandes variacionesde 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 circuito una corriente a través de este se produce una pequeña caída tensión de ruptura.
En otras palabras: si un diodo zener está en funcionamiento en lazona zener, un aumento de la corriente producirá un ligero aumento en la tensión. El aumento es muy pequeño, generalmente de una décima de voltio.
Los diodos zener mantienen la tensión entre sus terminales prácticamente contante, cuando están polarizados inversamente, en un amplio rango de intensidades y temperaturas, por ello, este tipo de diodos se emplean en circuitos estabilizadores oreguladores de tensión tal y como se muestra en la figura.
Elegimos una 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 calcular primero cual puede ser su valor máximo y mínimo, después elegiremos unaresistencia R que se acude 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 que puede circular por la carga, en ocasiones, si la carga es desconectable, ILmin sueletomar el valor 0
ILmax es la máxima intensidad que soporta la carga.


Material

Osciloscopio de doble trazo
Generador de señales
Multímetro analógico y/o digital
Fuente de voltaje regulada
Una pinza de punta
Una pinza de corte
4 cables caimán – caimán de 50 cm rojos.
4 cables caimán – banana de 50 cm negros.
4 cables coaxiales que tengan un extremo terminación BNC y en el otro caimanesTablilla de conexiones
1 diodo Zener con voltaje de ruptura 3.9 V a ½ watt
1 diodo Zener con voltaje de ruptura 9.1 V a ½ watt
1 diodo Zener con voltaje de ruptura 5.6 V a ½ watt
1 Resistor de 1kΩ a 1/2 watt
2 Resistores de 330Ω a 2 watt
1 Resistor de 10kΩ a 1/2 watt
1 Resistor de 22kΩ a 1/2 watt
1 Resistor de 560Ω a 2 watt
1 Resistor de 220Ω a 2 watt
1 Resistor de 100Ω a 2 watt




Experimentos:

1.Obtener y comparar las curvas características (v-I), de tres diodos zener de diferentes voltajes de ruptura, en cada caso medir el voltaje de umbral y el voltaje zener. Determinar las resistencias estáticas y dinámicas e la región directa de conducción (en un punto de operación QD) y en la región de ruptura zener (en punto de operación QZ).
Armar el circuito mostrado en la figura 1, colocar el...