DISPO4

I

U.N.M.S.M Fac. de Ingeniera Electrnica y ElctricaAPELLIDOS Y NOMBRESMATRICULA

Cenepo Tapia, Jos Antonio 05190174

Cristbal Cupitay, Jeannet Pilar 06190158

Pereda Palacios, Deisy Maribel 06190179

Torres Vctor, Jos Luis 04190250

CURSOTEMA

EL DIODO ZENERLab. De Dispositivos Electrnicos

INFORME FECHAS NOTA

FINAL Realizacin Entrega

NUMERO

22 de29 de

4MAYOMAYO 2007 2007

GRUPO PROFESOR

L (MARTES 2 4 p.m.) Ing. LUIS PARETTO

I. DIODO ZENER

II. OBJETIVOS:

1. Verificar experimentalmente las caractersticas de funcionamiento del diodo Zener.III. INTRODUCCION TEORCA:

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 tensin casi constantes con independencia de que se presenten grandes variaciones de la tensin de red, de la resistencia de carga y temperatura.

Smbolo esquemticoEl diodo Zener se representa en los esquemas con el siguiente smbolo:

EFECTO ZENER

El efecto zener se basa en la aplicacin de tensiones inversas que originan, debido a la caracterstica constitucin de los mismos, fuertes campos elctricos que causan la rotura de los enlaces entre los tomos dejando as electrones libres capaces de establecer la conduccin. Su caracterstica es tal que una vez alcanzado el valor de su tensin inversa nominal y

Superando la corriente a su travs un determinado valor mnimo, la tensin en Bornes del diodo se mantiene constante e independiente de la corriente que circula por l.

FUNCIONAMIENTO DEL DIODO ZENER

El smbolo del diodo zener es:

El diodo Zener: caractersticas, funcionamiento como reguladorDiodo ZenerCaractersticas, aplicaciones, porcentaje de RegulacinCaractersticasEl diodo zener es un tipo especial de diodo, que diferencia del funcionamiento de los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus caractersticas de polarizacin directa y polarizacin inversa) siempre se utiliza en polarizacin inversa.

En este caso la corriente circula en contra de la flecha que representa el mismo diodo.

Si el diodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo rectificador comn.

Funcionando de esta manera el diodo zener mantiene entre sus terminales una tensin de valor constante.

En el siguiente grfico de la izquierda se puede ver el smbolo de diodo zener (A - nodo, K - ctodo) y el sentido de la corriente para que funcione en la zona operativa

En este caso se analizar el diodo Zener, no como un elemento ideal, si no como un elemento real y se debe tomar en cuenta que cuando ste se polariza en modo inverso si existe una corriente que circula en sentido contrario a la flecha del diodo, pero de muy poco valor.

Analizando la curva del diodo zener se ve, en el lugar donde se marca como regin operativa, la corriente (Ir, en la lnea vertical inferior) puede variar en un amplio margen, pero la tensin (Vz) vara muy poco.

Esta se mantiene aproximadamente en 5.6 V. (para un diodo zener de 5.6 V)

Aplicaciones del diodo Zener?La principal aplicacin que se le da al diodo Zener es la de regulador.

Qu hace un regulador con Zener?Un r

HYPERLINK "http://www.unicrom.com/Tut_reg_con_zener.asp" egulador con diodo zener ideal mantiene una tensin fija predeterminado a su salida, sin importar las variaciones de tensin en la fuente de alimentacin y/o en la carga.

Nota: En las fuentes de voltaje ideales (algunas utilizan, entre otros elementos el diodo zener), el voltaje de salida no vara conforme vara la carga. Pero las fuentes no son ideales y lo normal es que la tensin de salida disminuya conforme la carga va aumentado, o sea conforme la demanda de corriente de la carga aumente. (Ver: resistencia interna de las fuentes de tensin)

Para poder saber si una fuente de voltaje es de buena calidad se utiliza la siguiente frmula:

Porcentaje de regulacin =V (sin carga) - V (carga total) * 100% / V (carga total)A menor valor de porcentaje de regulacin, mejor calidad de fuente.IV. MATERIAL Y EQUIPO:1. Un Multmetro digital.

Los multmetros digitales se identifican principalmente por un panel numrico para leer los valores medidos, la ausencia de la escala que es comn en los analgicos.

Lo que si tienen es un selector de funcin y un selector de escala (algunos no tienen selector de escala pues el VOM la determina automticamente).

Algunos tienen en un solo selector central.

El selector de funciones sirve para escoger el tipo de medida que se realizar.

Multmetro Digital:

Marca: Fluke

N de serie: 64680428

2. Dos Miliampermetros. 3. Una Fuente de Corriente Continua Variable.

4. Un Voltmetro de c.c.

5. Cables y conectores.

Los cables cuyo propsito es conducir electricidad se fabrican generalmente de cobre, aunque tambin se utiliza el aluminio, y suelen estar rodeados de un material aislante con el propsito de proteger el material y evitar el riesgo de electrocucin.

En las aplicaciones corrientes slo se emplean cables sin recubrimiento protector cuando es imposible un contacto accidental con ellos (lneas areas por ejemplo).

6. Resistencia de 100 , 33K y 4.7K .Se denomina resistencia elctrica, R, a una serie de elementos, que comienzan de una sustancia, a la oposicin que encuentra la corriente elctrica para recorrerla. Su valor viene dado en ohmios, se designa con la letra griega omega mayscula (), y se mide con el hmetro.

7. Un Diodo Zener.

V. PROCEDIMIENTO:

1. Usando el Ohmimetro, medir las resistencias directa e inversa del diodo Zener.

Tabla 1R DirectaR Inversa

6.8M(> 40 M(

2. Armar el circuito de la figura 1.

a) Consultando con el profesor, aumentar lentamente el voltaje a fin de observar y medir los datos registrados por los instrumentos, la Tabla 2 se confeccionara tomando como base el voltaje nominal del diodo Zener.TABLA 2Vcc(v.)66.26.46.56.56.56.777.257.47.78.25

Vz (v.)6.156.196.216.226.236.236.246.246.256.276.286.30

Iz(mA.)0.10.20.51.02.03.05.08.010.012.015.020.0

b) Invertir el diodo a fin de verificar la polarizacin directa,

Confeccionando la tabla 3.TABLA 3Vcc(v.)0.690.710.80.8611.111.31.651.822.32.81

Vz (v.)0.6720.6910.7160.7350.7540.7640.7790.7910.7970.8020.8090.817

Iz(mA.)0.10.20.51.02.03.05.08.010.012.015.020.0

3. Armar el circuito de la figura 2.

a) Aumentar lentamente el voltaje aplicado, observando y

anotando los valores que registran los instrumentos.TABLA 4Con cargaSin carga

VAAVZ (V.)IZ (mA.)It (mA.)VZ (V.)IZ (mA.)It (mA.)

6.56.120.061.26.230.80.7

76.230.71.86.241.921.8

7.56.261.92.96.2632.8

86.283.0546.284.24.1

VI. CUESTIONARIO FINAL:

1. Usando los datos de las tablas 2 y 3, construir la curva caracterstica del diodo Zener, identificar el codo Zener y tambin la corriente nominal.ESTAN EN HOJAS ADJUNTAS.2. Usando los datos de las tablas 2 y 3, determinar las resistencias dinmicas de Zener y de polarizacin directa, respectivas.TABLA 2

Vcc(v.)66.26.46.56.56.56.777.257.47.78.25

Vz (v.)6.156.196.206.216.226.236.246.256.266.276.286.30

Iz(mA.)0.10.20.51.02.03.05.08.010.012.015.020.0

Hallando la resistencia dinmica:

Para a:

Para b:

Para c:

Para d:

Para e:

Para f:

Para g:

Para h:

Para i:

Para j:

Para k:

Vcc(v.)0.690.710.80.8611.111.31.651.822.32.81

Vz (v.)0.6720.6910.7160.7350.7540.7640.7790.7910.7970.8020.8090.817

Iz(mA.)0.10.20.51.02.03.05.08.010.012.015.020.0

TABLA 3

Hallando la resistencia dinmica:

Para a:

Para b:

Para c:

Para d:

Para e:

Para f:

Para g:

Para h:

Para i:

Para j:

Para k:

3. Verificar el porcentaje de regulacin usando los resultados de la tabla 4, haga sus comentarios al respecto.TABLA N4

Con cargaSin carga

VAA (V.) VZ (V.)IZ (mA.)It(mA.)VZ (V.)IZ (mA.)It (mA.)

6.56.120.061.26.230.80.7

7.06.230.71.86.241.921.79

7.56.261.92.96.273.02.8

8.06.283.054.06.294.24.1

% Regulacin = V sin carga V plena carga x (100%)

V plena carga

* Para Vaa = 6.5v % Regulacin = 6.23 6.12 x (100%)

6.12

% Regulacin = 1.797 %


6.23



6.26



6.28


Comentario:

La tensin que llega a las tomas de corriente de los hogares, no es adecuada, en general,

para alimentar los aparatos electrnicos, ya que es una tensin cuyo valor y sentido de

circulacin cambia peridicamente. La mayora de los circuitos electrnicos necesitan

una tensin de menor amplitud y valor continuo en el tiempo.

El diodo Zener es un tipo especial de diodo preparado para trabajar en la zona inversa. Cuando se alcanza la denominada tensin Zener en polarizacin inversa, ante un aumento de la corriente a travs del diodo, ste mantiene la tensin constante entre sus terminales dentro de ciertos mrgenes. Si la corriente es muy pequea la tensin empezar a disminuir, pero si es excesiva puede destruir el diodo.

Esta propiedad hace que el diodo Zener sea utilizado como regulador de tensin en las fuentes de alimentacin.4. Desarrollar sus conclusiones a cerca del experimento.

Para ambos casos (diodo de silicio y diodo de germanio) se dan dos situaciones cuando se encuentran polarizados directamente e inversamente.

Cuando se encuentran polarizados directamente la resistencia dinmica es pequea por lo que se comportara como un circuito cerrado dejando que fluya la corriente.

Cuando se encuentran polarizados inversamente la resistencia dinmica es grande por lo que se comportara como un circuito abierto impidiendo el paso de la corriente.

CONCLUSIONES:

Un diodo permitir la conduccin de corriente cuando se encuentra polarizado

Directamente. Se comportara como un circuito cerrado.

Un diodo impedir la conduccin de corriente cuando se encuentre polarizado

Inversamente. Se comportara como un circuito abierto.

VII) BIBLIOGRAFA:

http://www.unicrom.com http://es.wikipedia.org Gua para mediciones electrnicas y prcticas de laboratorio. Stanley Wolf y Richard Smith. BoylestadEXPERIMENTO 4

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