UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS Facultad de Ingeniería Eléctrica, Electrónica !elec"#unicaci"ne$
Apellidos y Nombres:
Nº de Matrícula:
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Realización:
Entrega:
LA%ORA!ORIO
EL DIODO &ENER' DIS(OSI!IVOS ELEC!R)NICOS CARAC!ER*S!ICAS %+SICAS
Informe: Fecas: Nota:
Final
N!mero:
- Octu.re /0/
/1 Octu.re /0/
2
"rupo:
#rofesor:
N!mero:
$orario:
Ing' Lui$ (arett" 3ui$4e
2
5ierne$
/67264#
In8"r# e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$ FIEE
E% &I'&' (ENER) *ARA*+ER,-+I*A- ./-I*A- '.0E+I1'- : Veri8icar e 94eri#ental#ente la$ caracterí$tica$ del 8 unci"na#ient" del di"d" : ener '
IN+R'&2**I3 N +E3RI*A:
&iodo (ener
#e4ue5o diodo (ener
+ipo
Se#ic"nduct"r
-ímbolo electrónico
*onfig uración +n"d" C;t"d" <$e 4"lari:a in5er$a#ente, c"n re$4ect" al di"d"
c"n5enci"nal=
1
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
DIODO &ENER
El di"d" &ener e$ un di"d" de $ilici" >ue $e ?a c"n$truid" 4ara >ue 8unci"ne en la$ :"na$ de ru4tura$, reci.e e$e n"#.re 4"r $u in5ent"r, el Dr' Clarence Mel5in &ener' El di"d" :ener e$ la 4arte e$encial de l"$ regulad"re$ de ten$ión ca$i c"n$tante$ c"n inde4endencia
de >ue $e 4re$enten grande$ 5ariaci"ne$ de la ten$ión de red, de la re$i$tencia de carga te#4eratura'
S"n #al lla#ad"$ a 5ece$ di"d"$ de a5alanc?a, 4ue$ 4re$entan c"#4"rta#ient"$ $i#ilare$ a e$t"$, 4er" l"$ #ecani$#"$ in5"lucrad"$ $"n di8erente$
2
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
3
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
4
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
Materiales y e4uipos:
•
5
Fuente de c"rriente c"ntinua " 5"lta@e a@u$ta.le
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
V"ltí#etr" analógic" de CC 1oltímetro analógico MarcaY""gaBa Modelo
/00
No: 2AA/0-ensibilidad 0 #A 7 0G HV
D"$ #ilia#4erí#etr"$ analógic"$ de CC Miliamperímetro Analógico
Marca
YOGOJAKA
Modelo
/-0
No:
-%A1
-ensibilidad
0 HV
6
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
Un #ultí#etr" digital Multímetro &igital MarcaFLUGE Modelo 0-.N 1//1227/1
Un Di"d" &ener
Re$i$tencia$ de 02' H, /'0 H '01 GH
Ca.le$ c"nect"re$
7
In8"r# e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
I1)
#rocedimiento:
U$and" el "?#í# etr", #edir la$ re$i$tencia$ directa e in5er$a del Di"d" &ener'
R) &irecta R) In6ersa
78)8 9 ;< M9
Ar#ar el circuit " de la 8igura 0' C"n$ultar c"n el 4r"8e$"r, au#entar lenta#ente el 5"lta@e a 8in de ".$er5ar #edir l"$ dat"$ regi$trad"$ 4"r l"$ in$tru#ent"$' La ta.la / $e c"n8ecci"nara t"#and" c"#" .a$e el 5"lta@e n"#inal de di"d" :ener'
("lari:ación In5er$a '
I&<#A'= '0 '/ '0' /' ' -' ' 0' 0/' 0-'
/'
V:<5'= 0/'0/'0/'0/' 0/' 0/'0 0/'0 0/'/1 0/'0/'20 0/'-2 0/'-
Vcc <5'= 0/'0/'0/'0/'1 0/'1 0/' 0'02'/ 02'/ 02'/ 02'22 0-'/
8
In8"r# e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
("lari:ación Directa'
I&<#A'= '0 '/ '0' /' ' -' ' 0' 0/' 0-' /'
VCC<5'= '/ '1 '2 '0'/ 0'01 0'21 0'/ /' /'// /'-2 '/
V& <5'=
'1 '/ '2 '' ' ' '0 '0 '/ ' '2
'7 Ar#ar el circuit" de la 8igura'
Au#enta l enta#ente el 5"lta@e a4licad", ".$er5add" an"tand" l"$ 5al"re$ >ue regi$tran l"$ in$tru#ent"$'
C"n carga
Sin carga
VAA V:<5'= I:<#A'= It<#A= V:<5'= I:<#A'= It<#A=
0 00'-2 ,
'20 00' /'2 /'2-
0'00' '1 ' 00''10 '-
02 00' 0'2' 00' 2'1 2'0
02'00'0 /'2 ' 0/'2 -'-'
9
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
*2E-+I'NARI' FINA%
U$and" l"$ dat"$ de la$ !a.la$ / , c"n$truir la cur5a caracterí$tica del di"d" &ENER, identi8icar el c"d" &ENER ta#.ién la c"rriente n"#inal'
I(=mA)>
1**=6)>
1( =6)>
?<
'-
'E0/
@
'/
'EC
@?
/'-
'FDF
@<
/'
'FD/
B
/'/
'FE-
0'--
'FF/
;
0'//
'F-E
?
0'1
'F21
@
'
'FD
<)
'
'FD
<)?
'/
'1E-
<)@
'1
'11D
C<)@
70-'0
70-'00
C<)?
70-'/0 70-'0/
C<)
70-'
70-'
C@
70-'2
70-'0-
C?
70-'1
70-'/
C;
70-'
70-'/-
C
701'/
70-'-
CB
701'
70-'-0 C@<
70'/
70-'10 C@?
70'1
70-'0 C@
70'/
70-'0 C?<
70'/
701'
10
(mA)Iz Zenerdel-18 Corriente
In8" r#e del La." rat" ri" de Di$4 "$iti 5"$ elect rónic "$
10
5
FIE E
Iz v s V z 25 0
-16 -14 20 -12 -10 -8 -6 -4 15
-2 0 2 4
-15
-5 -20
-25 -10
Tensión en el Zener Vz (V)
El DIODO &ENER tiene c"#" gra8ica la $iguiente i#agen
11
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
*'&'
La c"rriente n"#inal e$tar; dada 4"r6 .
:
(
=
:
(
)
:
U$and" l"$ dat"$ de la$ !a.la$ / deter#inar la$ re$i$tencia$ din;#ica$ de &ENER de 4"lari:ación directa'
&atos +A.%A ?=#olarización In6ersa>
1cc=6>
0-,0 0-,/0 0-,C 0-,2
0-,1 0-,E 01,/ 01,E
0,/ 0,1
0,/ 0,/
1z=6>
0-,00 0-,0/ 0-,0 0-,00-,/
0-,/0-,0-,-
0-,1 0-, 0-,E0
01,1
Iz=mA> ,0
,/ ,0,
/, , -, , 0, 0/, 0-, /,
A?"ra ?alla#"$ el 5al"r de la Re$i$tencia Din;#ica del DIODO
&ENER polarizado in6ersamente '
12
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
U$a#"$ 4ara e$t" la $iguiente ecuación = − (− 1)
− (− 1)
:
ℎ
*on los datos de la tabla ? 1
= 15.12−15.11
= 100 H
7 =
15.5−15.35
= 50 H
0.1∗10
−3
(8.0 −
−3
5.0)∗10
15.13−15.12
100
H
15.6−15.5
= 50 H
2 =
=
8 =
(0.50.2)∗10 −3
3
(10
−
8)∗10 −3
−
15.15−15.13
= 40 H
15.71−15.6
H
3 =
9 =
= 55
(1.00.5)∗10 −3
(12
10)∗10−3
−
−
15.20−15.15
= 50 H
15.81−15.71
100
H
4 =
10 =
=
(2 1)∗10−3
(15
−
12)∗10−3
3
−
5
= 15.25−15.20
= 50H 11
=
16.06−15.81
= 50 H
(3 2)∗10−3
(20
−
15)∗10−3
−
15.35−15.25 6
=
(5−3)∗10−3
= 50 H
aciend" un an;li$i$ 4"de#"$ 5er >ue la re$i$tencia del &ener 4"lari:ad" in5er$a#ente $e #antiene en un 5al"r ca$i c"n$tante a 4e$ar >ue a tra5é$ de él circula cada 5e: #;$ #;$ c"rriente'
1cc=6>
'1 '/ 'FD
' 0'1 0'// 0'--
/'/ /' /'- '/ '-
1z=6> '11D '1E2 'FD 'F/F 'F21
'- '/ ''FD/ 'FDF 'EC
'0/
Iz=mA>
'0 '/ '0' /' C' -' E'
0' 0/' 0-'
/'
&atos +A.%A ;=#olarización &irecta>
13
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
A?"ra ?alla#"$ el 5al"r de la Re$i$tencia Din;#ica del DIODO &ENER polarizado directamente' U$a#"$ 4ara e$t" la $iguiente ecuación
= − (− 1)
−
(− 1)
:
ℎ
*on los datos de la tabla ;
1
=
0.684−0.669
= 150H
= 7
0.785−0.772
=
13
H
0.1∗10−3
(8.05.0)∗10 −3
3
−
0.709−0.684
250
H
0.792−0.785
7
H
2 =
=
8 =
=
(0.50.2)∗10 −3
3
(10
8)∗10−3
2
−
−
0.727−0.709
= 36 H
0.797−0.792
5
H
3 =
9 =
=
(1.00.5)∗10 −3
(12 10)∗10 −3
2
−
−
4
=
0.746−0.727
=
19 H
= 10
0.803−0.797
= 2 H
(2 1)∗10−3
(15 12)∗10 −3
−
−
5
=
0.758−0.746
= 12 H
= 11 0.812−0.803
= 9
H
(3 2)∗10−3
(20 15)∗10 −3
5
−
−
= 6 0.772−0.758
= 7 H
(5 3)∗10−3
−
("de#"$ 5er >ue c"n8"r#e au#enta el 5"lta@e la c"rriente $u re$i$tencia di$#inue $e c"#4"rta del #i$#" #"d" >ue un di"d" n"r#al 4"lari:ad" directa#ente'
Veri8icar el 4"rcenta@e de regulación u$and" l"$ re$ultad"$ de la ta.la 2, ?aga $u$ c"#entari"$ al re$4ect"'
C"n l"$ dat"$ de la ta.la
*on carga
-in carga =R%D >
1AA
V:<5'= I:<#A'= It<#A= V:<5'= I:<#A'= It=mA> @)
0-'
' 0-'/ ' ;); @7
0-'// 0' 2'0-' 2'1 8)
14
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
@7)
0-' /' 1' 0-'22 '1)7
@B @);8 ;) 7) @)@ 7)< 7)@
De la 8ór#ula 4ara ?allar el 4"rcenta@e de regulación6
O=
$in
−
∗ 0,,O
$in
alla#"$ el 4"rcenta@e de regulación 4ara cada 5al"r di$tintit" de V AA 4ara el cual el &ener c"nduce en in5er$a c"n carga $in carga'
1AA 1z=sin carga> 1z=con carga> #orcentaGe de regulación @7 0-'CD 0-'//
0'0
@7) 0-'22 0-'C
'0 @B 0-'-0 0-'C2
0'0
Un di"d" &ener ideal utili:ad" c"#" regulad"r tendría c"#" caracterí$tica 4rinci4al >ue la ten$ión entre $u$ ter#inale$ n" 5ariaría $i e$ >ue $e le c"l"ca una carga' (ara un regulad"r real, cuand" $e le c"l"ca una carga, la de#anda de c"rriente t"tal incre#enta, e$t" e$ 4reci$a#ente l" >ue "ca$i"na >ue la ten$ión en l"$ ter#inale$ del :ener di$#inua' Un .uen regulad" e$ a>uel >ue $u 4"rcenta@e de regulación e$ l" #;$ 4e>ueP" 4"$i.le' De la ta.la c"n l"$ 5al"re$ del 4"rcenta@e de regulación 4"de#"$ 5er >ue e$te 5al"r n" e$ #u $igni8icati5", >ue inclu$" decrece a #edida >ue $e incre#enta la ten$ión de la 8uente VAA'
1I)
EHponer sus conclusiones del eHperimento)
El Di"d" &ener, al igual >ue un Di"d" Recti8icad"r, c"nduce en directa'
15
In8"r#e del La."rat"ri" de Di$4"$iti5"$ electrónic"$
FIEE
A di8erencia del Di"d" Recti8icad"r 5i$t" en el e94eri#ent" anteri"r, el Di"d" &ener e$t; di$ePad" 4ara 8unci"nar #e@"r en la región in5er$a ue la ten$ión en $u$ ter#inale$ $u4era la ten$ión caracterí$tica del :ener, en e$e in$tante la ten$ión en $u$ ter#inale$ e$ a4r"9i#ada#ente c"n$tante e$ igual a la ten$ión caracterí$tica del &ener deter#inada 4"r el 8a.ricante' El &ener utili:ad" c"#" regulad"r tiene un .uen de$e#4eP", 4er" $i >uere#"$ una ten$ión >ue n" 5aríe al c"l"car una carga n" e$ #u adecuad", a >ue la ten$ión en el &ener 5aria cuand" la carga e$ #a"r' Un di"d" &ener 4uede $er re4re$entad" en un circuit" eléctric" c"#" una re$i$tencia #u 4e>uePa, c"nectada en $erie c"n una 8uente de ten$ión, la cual tiene c"#" 5al"r el #i$#" 5al"r >ue la ten$ión caracterí$tica del &ener'
