zener

ESCUELA POLITECNICA DEL EJERCITO EXTENCION LATACUNGA
DEPARTAMENTO DE ELECTRICA Y ELECTRONICA
LABORATORIO DE ELECTRONICA GENERAL I
– AUTOMOTRIZ –
LABORATORIO N.- 3
Nivel: Cuarto.
Carrera: Ingeniería Automotriz Fecha de entrega: 29/ V / 2014
1. TEMA: Diodo Zener
2. Objetivos:
 Verificar el comportamiento de los diodos Zener como reguladores de
tensión.
 Determinar la carga mínima para la regulación para Vin constante
 Determinar el voltaje de entrada mínimo para regulación para RL fija
 Analizar el comportamiento de los diodos Zener como rectificadores.
3. MATERIALES Y EQUIPOS
 Fuente de voltaje
 Amperímetro
 Voltímetro
 Generador de señal
 Diodo zener, resistencias, potenciómetro 1K
 Protoboard
 Osciloscopio
MATERIAL
O EQUIPO
CÓDI
GO Y
CANTI
DAD
CARACTERÍSTICA FIGURA
Fuente de
Voltaje
4 Una fuente de alimentación es un
dispositivo que convierte la
corriente alterna, en una o varias
corrientes continuas
Multímetro 1 Un multímetro, también
denominado polímetro, es un

– AUTOMOTRIZ –
instrumento eléctrico portátil para
medir directamente magnitudes
eléctricas activas
como corrientes y potenciales (tensi
ones) o pasivas como resistencias,
capacidades y otras.
Protoboard 1
Una placa de pruebas, también
conocida
como protoboard o breadboard, es
una placa de uso genérico
reutilizable o semi permanente,
usado para construir prototipos de
circuitos electrónicos con o sin
soldadura.
Cables 5 Cables para la conexión del circuito
en el protoboard.
Resistencias 4 Son instrumentos que detienen el
paso de la energía para así evitar
averías en los circuitos.
Osciloscopio 1 Un osciloscopio es un instrumento
de medición electrónico para la
representación gráfica de señales
eléctricas que pueden variar en el
tiempo.
Diodo Zener 1 El diodo zener es un tipo especial
de diodo, que siempre se utiliza
polarizado inversamente.
Potenciómetro 1 Un potenciómetro es
un resistor cuyo valor
de resistencia es variable. De esta
manera, indirectamente, se puede
controlar la intensidad de
corriente que fluye por un circuito si
se conecta en paralelo, o
la diferencia de potencial al

– AUTOMOTRIZ –
conectarlo en serie.
4. TRABAJO PREPARATORIO
a. ¿Qué hace un regulador con Zener?
b. Determine la forma de onda de salida en la figura si Vin = 30Vpp y
los zener son de 6.2V. Realice también la simulación en proteus.
Figura 1.1 Zener como rectificador
Nota: Refiérase a la bibliografía: Dispositivos Electrónicos de Floyd, 8va edición,
capitulo 3 página 120, Limitadores con Zener.
c. Para la siguiente figura :
Figura 1.2 Zener como regulador de tensión
Calcule Is, IL, IZ , VL para P= 1K
Calcule Is, IL , Iz, VL para P = 0
Calcule IS, IL, IZ VL para P= 0.5K

– AUTOMOTRIZ –
P IL ( mA) IZ (mA) IS (mA) VL (mA)
Calcula
do
Medid
o
Calcula
do
Medid
o
Calcula
do
Medi
do
Calcula
do
Medid
o
1K 4,63mA 3,98m
A
40,37m
A
40,33
mA
45mA 44,4m
A
12,5V 5,096V
0.5
K
8,46mA 8,3mA 36,54m
A
35,8m
A
45mA 44,3m
A
10,97V 5,083
mA
0K 45mA 44,38
mA
0mA 0,62m
A
45mA 46,4m
A
4,69V 4,82V
1K
𝑰𝒍 =
𝟓, 𝟏
𝟏𝟏𝟎
= 𝟒, 𝟔𝟑𝒎𝑨
𝑹𝒍 =
𝟏𝟓 − 𝟓, 𝟏
𝟐𝟐𝟎
= 𝟒𝟓𝒎𝑨
𝑰𝒛 = 𝑰𝒔 − 𝑰𝒍
𝑰𝒛 = 𝟒𝟎, 𝟑𝟕𝒎𝑨
𝑽𝒍 =
𝟏𝟏𝟎𝟎( 𝟏𝟓)
𝟏𝟏𝟎𝟎 + 𝟐𝟐𝟎
𝑽𝒍 = 𝟏𝟐, 𝟓𝑽
0,5K
𝑽𝒍 =
𝟔𝟎𝟐, 𝟔
𝟔𝟎𝟐, 𝟔 + 𝟐𝟐𝟎
∗ 𝟏𝟓
𝑽𝒍 = 𝟏𝟎, 𝟗𝟕𝑽
𝑽 𝑳 =
𝟓. 𝟏
𝟔𝟎𝟐. 𝟔
= 𝟖. 𝟒𝟔 𝒎𝑨
𝑰 𝑹 =
𝟏𝟓 − 𝟓. 𝟏
𝟐𝟐𝟎
= 𝟒𝟓 𝒎𝑨

– AUTOMOTRIZ –
𝑰𝒛 = 𝟒𝟓 − 𝟖. 𝟒𝟔
𝑰𝒛 = 𝟑𝟔. 𝟓𝟒
0k
𝑽𝒍 =
𝟏𝟎𝟎( 𝟏𝟓)
𝟏𝟎𝟎 + 𝟏𝟐𝟎
𝑽𝒍 = 𝟒, 𝟔𝟗𝑽
Calcule RL mínima para que el zener regule
RL mín=106,6 Ω
5. MARCO TEORICO:
El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado
inversamente.
Si el diodo zener se polariza en sentido directo se comporta como un diodo
rectificador común.
Cuando el diodo zener funciona polarizado inversamente mantiene entre sus
terminales un voltaje constante.
Curva característica del diodo Zener
Analizando la curva del diodo zener se ve que conforme se va aumentando
negativamente el voltaje aplicado al diodo, la corriente que pasa por el aumenta
muy poco.
Pero una vez que se llega a un determinado voltaje, llamada voltaje o tensión de
Zener (Vz), el aumento del voltaje (siempre negativamente) es muy pequeño,
pudiendo considerarse constante.

– AUTOMOTRIZ –
Para este voltaje, la corriente que atraviesa el diodo zener, puede variar en un
gran rango de valores. A esta región se le llama la zona operativa.
Esta es la característica del diodo zener que se aprovecha para que funcione
como regulador de voltaje, pues el voltaje se mantiene prácticamente constante
para una gran variación de corriente. Ver el gráfico.
El cálculo de la resistencia Rs está determinado por la corriente que pedirá la
carga (lo que vamos a conectara a esta fuente). Esta resistencia (resistor) se
puede calcular con la siguiente fórmula:
Rs = [Venmin - Vz] / 1.1 x ILmáx
 donde:
Ven (min): es el valor mínimo del voltaje de entrada. (acordarse que es
una tensión no regulada y puede variar)
 IL (max): es el valor de la máxima corriente que pedirá la carga.
Una vez que se obtuvo Rs, se obtiene la potencia máxima del diodo zener, con
ayuda de la siguiente fórmula:
PD = [[ Venmin - Vz] / Rs - ILmin] x Vz
6. PROCEDIMIENTO
Implemente el circuito de la Figura 1.2 del trabajo preparatorio. Coloque el
potenciómetro en su valor máximo ( 1K), total RL= 1,1K. Mida las corrientes en
RS, Zener y en la carga. Mida además el voltaje de salida que es el voltaje sobre
el zener. Varíe el potenciómetro según los valores indicados en la tabla y mida las
corrientes. Llene la tabla con los valores medidos

– AUTOMOTRIZ –
𝑰𝒛 = 𝟒𝟓 − 𝟖. 𝟒𝟔
𝑰𝒛 = 𝟑𝟔. 𝟓𝟒
0k
𝑽𝒍 =
𝟏𝟎𝟎( 𝟏𝟓)
𝟏𝟎𝟎 + 𝟏𝟐𝟎
𝑽𝒍 = 𝟒, 𝟔𝟗𝑽
Figura 1.2 Zener como regulador de tensión
Disminuya el potenciómetro y mida el voltaje sobre el zener, cuando deje de
regular, usted ha encontrado la RL mínima para que el zener regule
RLmín = 106,6Ω
7. Análisis de resultados
Compare los valores medidos con los calculados en el trabajo preparatorio:
Analice los resultados

– AUTOMOTRIZ –
 Los datos calculados son valores que se aproximan a los medidos de tal
manera que se pudo verificar mediante los mismos si el diodo se activa o
no.
 El valor calculado del VL solo nos indica para ver si se activa o el diodo
zener
 Mientras la medida de la resistencia sea menor entonces se cumple que la
intensidad es mayor
8. Preguntas
Si la potencia máxima que puede disipar sin quemarse el diodo Zener es 1W ,
¿Cuál es la tensión máxima que puede tener Vin cuando no se conecta la carga
RL.
𝑰𝒛𝒎𝒂𝒙 = 𝑰𝒔
𝒍𝒔 =
𝑽𝒊 − 𝑽𝒛
𝑹𝒔
𝒍𝒔 =
𝑽𝒊 − 𝟓, 𝟏
𝟐𝟐𝟎
𝑷𝒎𝒂𝒙 = 𝑰𝒛𝒎𝒂𝒙 ∗ 𝑽𝒛
𝟏𝑾 =
𝒗𝒊 − 𝟓, 𝟏
𝟐𝟐𝟎
∗ 𝟓, 𝟏
𝟐𝟐𝟎 = 𝟓, 𝟏𝑽𝒊 − 𝟐𝟔, 𝟎𝟏
𝑽𝒊 = 𝟒𝟖, 𝟐𝟒𝑽
9. CONCLUSIONES.
 A un diodo Zener se le aplica una corriente
eléctrica del ánodo al cátodo (polarización directa) toma las

– AUTOMOTRIZ –
características de un diodo rectificador básico, pero si se le
suministra corriente eléctrica de cátodo a ánodo(polarización
inversa), el diodo solo dejara pasar una tensión constante.
 Para obtener una carga mínima de resistencia primero el diodo zener
se debe activar para así tener carga, y el así se cumple que el
Vz=Vl,entonces al momento de hacer esta sustitución tenemos una
Mínima.
Rlmin = (
vz ∗ R
Vi − Vz
)
mediante esta formula se obtine la minima Rlmin.
 Para el voltaje mínimo en la práctica se logró que mediante la fórmula
disertada en clases se puede obtener un voltaje mínimo para que así el
diodo funcione, mediante la formula
Vimin =
(Rl + R)Vz
Rl
Y como se cumple que el vl=vz entonces el valor máximo del.
𝑽𝒊𝒎𝒂𝒙 = 𝑽𝑹𝒎𝒂𝒙 + 𝑽𝒛
10.RECOMENDACIONES.
 Usar los instrumentos de medición correctamente para así evitar daños
de los fusibles.
 Asegurar que el equipo esté en aptas condiciones para su uso.
 Tener en cuenta que es lo que se está midiendo en el multímetro.
11.BIBLIOGRAFÍA.
http://godoyjuan.blogspot.com/p/uso-del-protoboard.html
https://www.google.com.ec/?gfe_rd=cr&ei=C1-HU5C3L-
Hd8geLjYDQAg#q=potenciometro
http://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nica

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