UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS
Universidad del Perú, DECANA DE AMÉRICA FACULTAD DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Y ELÉCTRICA
E.A.P. de Ingeniería Electrónica
Apellidos y nombres nombres
Matrícula
CALIXTRO ARIAS CESAR AUGUSTO
16190253
ABREGO CACERES MATIAS MATIAS DENNYS
16190174
PEREZ ROJAS ALEX GERSON
16190008
PACHAS VALDEZ JADIRA GERALDIN
14190261
Curso
Tema
Dispositivos Electrónicos
EL DIODO ZENER CARACTERISTICAS BASICAS
Informe
FINAL Número
4
Fecha Realizada
NOTA Entregada
22 de mayo del 29 de mayo del 2017 2017
Grupo
Profesor
G2
Ing. Luis Alberto Paretto Quispe
DIODO ZENER (Características Básicas) I.
OBJETIVOS
1. Verificar experimentalmente las características de funcionamiento del Diodo Zener. II.
MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS
Una fuente de C.C. Variable
Un multímetro Digital.
Dos miliamperímetros
Un voltímetro de C.C.
Un diodo Zener
Resistencias (130Ω, 320 Ω, 5.7k Ω)
Cables y conectores
III.
PROCEDIMIENTO
1. Usando el ohmímetro, medir las resistencias directa e inversa del diodo Zener. Tabla Nº 1
R directa (Ω) 841Ω
R inversa (Ω) 4.060 MΩ
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 confeccionará tomando como base el voltaje nominal del diodo Zener. Tabla Nº 2
Vcc (V.)
1.5
1.6
1.8
2
2.4
2.6
3
Vz (V.) Iz (mA.)
1.3 0.1
1.49 0.2
1.7 0.5
1.86 1.0
2 2.0
2.17 2.33 3.0 5.0
3.6
3.8
4
4.4
5.05
2.4 8.0
2.56 2.62 2.7 2.79 10.0 12.0 15.0 20.0
b. Invertir el diodo a fin de verificar la polarización directa, confeccionando la Tabla Nº 3 Tabla Nº 3
Vcc (V.)
0.6
0.7
0.75
0.8
0.95
1.05
1.3
1.65
1.85
2.1
Vz (V.)
0.6
0.62
0.65
0.68
0.7
0.71
0.73
0.74
0.75 0.755 0.761
0.77
Iz (mA.)
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
3.0
5.0
8.0
10.0
20.0
12.0
2.4
15.0
3
3. Armar el circuito de la figura 2
a. Aumentar lentamente el voltaje aplicando, observando y anotando los valores que registran los instrumentos. Tabla Nº 4
Con Carga
Sin Carga (RL=∞)
V AA
VZ (V.)
IZ (mA.)
IT (mA.)
VZ (V.)
IZ (mA.)
IT (mA.)
1
0.919
0
0.2
0.97
0
0
1.5
1.317
0.08
0.36
1.4
0.13
0.12
2
1.661
0.42
0.78
1.726
0.59
0.55
2.5
1.874
0.98
1.43
1.943
1.3
1.33
IV.
CUESTIONARIO FINAL 1. Usando los datos de las Tablas 2 y3, construir la curva características del diodo Zener, identificar el diodo Zener y también la cor riente nominal.
Vz (V.) 0.77 0.761 0.755 0.75 0.74 0.73 0.71 0.7 0.68 0.65 0.62 0.6 -1.3 -1.49 -1.7 -1.86 -2 -2.17 -2.33 -2.4 -2.56 -2.62 -2.7 -2.79
Iz (mA.) 20 15 12 10 8 5 3 2 1 0.5 0.2 0.1 -0.1 -0.2 -0.5 -1 -2 -3 -5 -8 -10 -12 -15 -20
La Corriente Nominal = 20 mA
2. Usando los datos de las Tablas 2 y 3, determinar las resistencias dinámicas de Zener y de polarización directa, respectivamente.
Usamos para esto la siguiente ecuación: =
(( )) (( ))
Siendo RZN: Resistencia del diodo ZENER para valor de voltajes y corriente hallados. Polarización inversa: =
,, ( . , ) × −
= Ω =
=
,, ( . , ) × −
=
=
=
=
=
=
,, ( , )−
, ( )−
, ( )−
, , ( )−
,, ( )−
= Ω
= Ω
= Ω
= Ω
= , Ω
,, ( )−
= Ω
, , ( )−
( )−
= , Ω
= Ω =
=
,,
= Ω
,, ( )−
= Ω
Para la Tabla 3: Usamos para esto la siguiente ecuación: =
(( )) (( ))
Siendo RZN: Resistencia del diodo ZENER para valor de voltajes y corriente hallados. Polarización directa: =
=
=
=
=
=
=
=
,, (, , )−
, , (, , )−
, , ( , )−
,, ( )−
, , ( )−
, , ( )−
, , ( )−
= Ω
= Ω
= Ω
= Ω
= Ω
= Ω
= , Ω
, , ( )−
= Ω
=
, , ( )−
=
=
= , Ω
, , ( )−
, , ( )−
= , Ω
= , Ω
4. Verificar el porcentaje de regulación usando los resultados de la Tabla Nº 4, haga sus comentarios al respecto.
Un diodo zener ideal mantiene un voltaje fijo predeterminado, a su salida, sin importar si varía el voltaje en la fuente de alimentación y sin importar como varíe la carga que se desea alimentar con este regulador. Para un regulador real, cuando se le coloca una carga, la demanda de corriente total incrementa, esto es precisamente lo que ocasiona que la tensión en los terminales del zener disminuya. Un buen regulado es aquel que su porcentaje de regulación es lo mas pequeño posible. De esta manera calculamos el porcentaje de regulación:
% =
(sin ) ( ) × 100 (sin )
Para la tabla 4.
V AA 1
Vz(v.) 0.919
Con carga Iz(mA) 0
Sin carga It(mA) 0.2
Vz(v.) 0.97
Iz(mA) 0
It(mA) 0
1.5 2 2.5
1.317 1.661 1.874
0.08 0.42 0.98
0.36 0.78 1.43
1.4 1.726 1.943
0.13 0.59 1.3
0.12 0.55 1.33
Porcentaje de regulación de la tabla:
V AA 1 1.5 2 2.5
Con carga Vz(v.) 0.919 1.317 1.661 1.874
Sin carga Regulación Vz(v.) 0.97 1.4 1.726 1.943
Porcentaje 5.25% 5.92% 3.76% 3.55%
Con forme este porcentaje se acerque a cero, el circuito se aproxima al de un regulador de voltaje ideal. Sin embargo, de la tabla con los valores del porcentaje de regulación podemos ver que este valor no es muy significativo, y que incluso decrece a medida que se incrementa la tensión de la fuente VAA.
5. Desarrollar sus conclusiones acerca del experimento. -El trabajo con el diodo Zener nos dio a conocer que este dispositivo trabaja en
directa como un diodo normal y si se invierte hace una función como regulador permitiendo mantener un voltaje fijo en la salida independiente de la corriente que hay en la carga y del voltaje de la fuente de alimentación. -El Voltaje en la salida está estabilizada por el diodo Zener de 8 Voltios aproximadamente. -En la tabla 2 del circuito Zener polarizado en inversa observamos que al variar el voltaje a partir de 7.45 entra en funcionamiento el Zener manteniendo el voltaje en si a aproximadamente entre 7 y 8 v. -En tabla 3 con el Zener en directa observamos que al variar el voltaje Vcc en Zener se comporta prácticamente como un switch cerrado, manteniendo un voltaje constante de entre 0.64 a 0.81v.
