Aplicaciones del diodo Zener PDF

Preview

Summary

Aplicaciones del Diodo Zener. Práctica de laboratorio....

Description

Laboratorio de Electrónica

Nombre de la Asignatura

Aplicaciones del diodo Zener Nombre de la Práctica Número de Práctica

7

Duración

4 horas

OBJETIVO Analizar experimentalmente redes que emplean diodos Zener como elemento para la regulación de voltaje en un circuito. INTEGRANTES    

Montalvo Ángeles David Jovany Santiago David Cervantes Márquez Aldo Rodríguez Josué Jaime

INTRODUCCIÓN Se buscará poder tener una mejor comprensión del uso y aplicaciones del diodo Zener en base a la elaboración de circuitos que sirvan como reglador de voltaje.

MARCO TEÓRICO El alumno deberá revisar los siguientes conceptos para desarrollar la práctica:



Funcionamiento del diodo Zener.

El diodo Zener es prácticamente igual que el diodo de unión PN estándar, pero este está especialmente

diseñado para aprovechar una configuración de polarización inversa. A diferencia de un diodo convencional que bloquea cualquier flujo de corriente a través de sí mismo cuando está polarizado al revés, tan pronto como la tensión inversa alcanza un valor predeterminado, el diodo Zener comienza a conducir en la dirección inversa. La corriente que fluye en ese punto, aumenta drásticamente al valor máximo del circuito. El punto de tensión en el que el voltaje se estabiliza se denomina “tensión zener” (Vz). Esta tensión zener en la curva I-V es casi una línea recta vertical.

Cuando se polariza directamente, se comporta como un diodo de señal normal que pasa la corriente nominal, pero tan pronto como una tensión inversa aplicada a través del diodo zener excede la tensión nominal del dispositivo, se alcanza la tensión de ruptura del diodo, llamada también de avalancha que hace que una corriente comience a fluir a través del diodo para limitar este aumento de voltaje.



Símbolo eléctrico y polarización.



Estudiar al diodo Zener como regulador de voltaje bajo las siguientes condiciones: o Voltaje de entrada y carga (resistencia) fijos.

o

Voltaje de entrada fijo y carga variable.

o

Carga fija y voltaje de entrada variable.

EQUIPO Y MATERIALES       

Multímetro y punta de multímetro. Fuente de voltaje doble. 10 caimanes. Resistencias de acuerdo a los cálculos. 2 diodos Zener de 3.3V 2 diodos Zener de 5.1V. Cables de alimentación de los equipos (fuente de alimentación, generador de funciones y osciloscopio).

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA Ponga atención a las indicaciones del profesor y revise que se vayan cumpliendo los siguientes puntos 

Instrucciones dadas

Para el primer circuito se utilizará una resistencia de 10KΩ y se medirá el voltaje de salida con una frecuencia de entrada de 40≤f≤500 y una amplitud de 10Vp obtenemos:

Obtenemos un voltaje de 5.659 V. Esto midiendo un voltaje de AC. Ahora variaremos el valor del diodo Zener a 3V.

Podemos ver que el voltaje de salida disminuye. Si utilizamos un Zener de 20V vemos que sube el voltaje de salida.

Con el Zener de 3.3V



Ahora para la segunda parte de la práctica se hará uso del mismo circuito, pero ahora se calculará la resistencia en serie al Zener necesaria para un voltaje y una corriente predeterminada.

R=300Ω

Para el Zener de 3.3V

R=1170Ω Para el Zener de 20V

R=1250Ω



Ahora se calcularán tanto la resistencia en serie como la carga de este circuito

Para el Zener de 3.3V

R1=1170Ω

R2= R2=330Ω Ahora con un Zener de valor de 12V

R1=300Ω

R2=

R2=1200Ω

Podemos observar que en el Zener hay un voltaje de 12V y una corriente de 10mA Valores obtenidos durante la práctica Para el primer circuito

Voltaje de entrada (v) 15 15 15

Corriente (mA) 10 10 10

Voltaje del Zener (v) 3.3 12 2.5

Valor de las resistencias(Ω) 1170 300 1250

Para el segundo circuito

Voltaje de entrada (v)

Corriente (mA)

Voltaje del Zener (v)

15 15 15

10 10 10

3.3 12 2.5

Valor de la resistencia en serie(Ω) 1170 300 1250

Valor de la Resistencia de carga(Ω) 330 1200 250

Observaciones Puede verse que el diodo Zener es de demasiada utilidad para cualquier tipo de circuitos en el que no queramos que haya grandes variaciones de voltaje en la salida de nuestro circuito. De igual forma es importante conocer el valor de las resistencias que vayamos a usar, tanto la que va en serie con el diodo como la carga, por lo general la resistencia que va en serie debe de ser de un bajo valor, y la de carga debe de tener un valor mas alto, para que el voltaje de salida sea el más preciso posible.



Conclusiones: David Santiago Con el desarrollo de la práctica se ah logrado tener un mucho mejor entendimiento del funcionamiento y de las aplicaciones del diodo Zener, que en este caso vimos ejemplos de como es que se comporta cuando se hace un circuito de tal manera en que actúe como un regulador de voltaje lo cual es una gran aplicación de este. Por ejemplo, en los altavoces que solo deben de recibir un voltaje específico y no más de este ya que si no podría dañarse, es ahí donde el Zener es de gran importancia ya que ayuda a que este voltaje esté regulado y “constante”. El diodo Zener es muy utilizado por esta característica que tiene impide que haya grandes variaciones de voltaje, que, si las hay, pero son mínimas.

BIBLIOGRAFÍA 

Apuntes de la materia de electrónica



Boylestad R. L., Nashelsky L. (2003). Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. México. Pearson Education. Floyd T. L. (2008). Dispositivos Electrónicos. México. Pearson Educación. Sedra A. S., Kenneth C. S. (1999). Circuitos Microelectronicos. México. Oxford University Press. Malvino A., Bates D. (2007). Principios de Electrónica. Distrito Federal, México. Mc Graw Hill.

  ...