Práctica: Diodo y Diodo Zener

TRABAJO PRÁCTICO
Nº1

Finalidades

1a- Determinar el Anodo y
Cátodo.

1b- Verificar los efectos de
Polarización Inversa y Directa.

1c- Determinación de las
Características Volt – Amper de un Diodo en
polarización Di – recta e Inversa.

1d- Determinación de la Resistencia
del Diodo en Polarización Directa e Inversa.

1e- Obtención de la Curva R= f (v)
en ambas polarizaciones.

Material empleado
en la Práctica

Fuentes:

Amperímetros:

Voltímetros:

Multímetros:

Resistencias:

Diodos:

3)- Información
Preliminar:

Por lo general está es dada en la
Clase teórica.

4)- Diagrama del Diodo

Representación Gráfica del
Diodo Indicando Anodo y Catodo.

5)- Diagrama del Diodo en
Polarización Directa e Inversa

Representación Gráfica del
Diodo conectado en Directa y en Inversa, indicando las
Polaridades correspondientes del Diodo y de la Fuente

6)- Circuito a Utilizar en el Desarrollo
del Práctico

Procedimientos a
seguir en la Práctica

7a- Determinar Anodo y Cátodo de los
Diodos empleados, mediante tester Digital y
Analógico.

7b- Armar el Circuito indicado en el punto
6), aplicar entre Anodo y Cátodo en polarización
Directa un (1) Volt de CC y medir la Intensidad de Corriente del
diodo, anotando los resultados en la Tabla 8a.

7c- Invertir el Diodo y llevar la Tension a
1,5 Volt, medir la Corriente que circula y anotar en la Tabla
8a.

7d- Haciendo uso de la Ley de Ohm calcular
la Resistencia del Diodo en Directa en Inversa.

7e- Invertir el Diodo nuevamente a los efectos de tener
polarización Directa, ajustar la Fuente Vaa para que la
tensón en los terminales del Diodo sea Cero Volt. Medir y
anotar en la Tabla 8b la corriente, si existe, Aumentar al
tensión en forma lenta entre los terminales del Diodo
hasta llegar al valor en que empieza a conducir, anotando el
valor de Tensión y de Corriente en la Tabla 8b. Para cada
uno de los casos calcular y anotar la Resistencia Directa del
Diodo en la misma tabla.

7f- Desconectar la fuente e invertir el Diodo, bajar la
Tensión de la Fuente hasta cero Volt y medir la Corriente,
si existe, anotar su valor en la tabla 8c. Variar la
Tensión Vab en pasos de 5 Volt y en cada oportunidad
verificar si existe corriente, en caso afirmativoanotar ese valor
en la Tabla 8c, en cada medición calcular y anotar la
Resistencia Inversa del Diodo.

8)- Gráficos a
Trazar

I= f(v) Para Directa e Inversa.

R= f (v) Para Directa e Inversa.

I=f (v) a mayor escala

9)- Tablas

Conclusiones

Aqui deben constar las conclusiones
obtenidas por el Grupo de alumnos despues de haber desarrollado y
analizado el Tranbajo Práctico, con la
fundamentación teórica correspondiente.-

Preguntas

11a- Existe Zona Lineal en la
Polarización del Diodo. En caso afirmativo donde esta
Ubicada. Justificar.

11b- Que ocurre con la Resistencia en
Corriente Continua en la Zona Lineal.

11c- Cuando Conduce el Diodo.
Justificar.

11d- Existen Limites en la
Polarización del Diodo. Justificar.

TRABAJO PRACTICO Nº2

TEMA:

Conocimiento del
Diodo Zener

1)- Finalidades.

1a- Determinación de los efectos de
la Polarización Directa e Inversa.

1b- Determinación de la Resistencia
del Diodo Zener en Polarización Directa e
Inversa.

1c- Determinación de las
Características Volt – Amper de un Diodo en
polarización Di – recta e Inversa V = f (I).

1d- Obtención de las Curvas R= f (v)
en ambas polarizaciones.

1e- Verificar el funcionamiento de un Diodo
Zener como Regulador de Tensión.

1f- Verificar el funcionamiento de un Diodo
Zener como Limitador de Tensión Continua

1g- Verificar el funcionamiento de Diodos
Zener conectados en Serie y Oposición.

1h- Verificar el funcionamiento de un Diodo
Zener como Limitador de Tensión Alterna.

1y- Verificar el funcionamiento de un Diodo
Zener como Elemento Protector de Sobre- tensiones.

2)- Materiales Empleados en la
Práctica.

Fuentes:

Amperímetros:

Voltímetros:

Multímetros:

Resistencias:

Diodos:

Osciloscopio:

3)- Información
Preliminar.

Los diodos Zener son diodos de Silicio cuya curva
Característica es similar a la de los Diodos
Rectificadores. Se distinguen por las Tensiones transitorias
relativamente reducidas en el Margen de Bloqueo (Tensión
de Zener). Al superar esta tensión, la Corriente aumenta
rápidamente en el sentido inverso. Mientras que en los
Diodos Rectificadores se trata de evitar bajo todo punto de vista
la mencionada corriente, en los diodos Zener esta se aprovecha en
sentido inverso. A los efectos de evitar sobrecargas, siempre se
conectara en serie con el Diodo Zener una resistencia limitadora
cuyo valor podría calcularse como:

Rv = Userv. – Uz/ Iz + Ic

Userv = Tensión de Servicio Uz = Tensión
de Zener

Iz = Corriente media de Zener Admisible Ic = Corriente
que circula por la Carga

El fuerte aumento de la Corriente en el
Margen de Bloqueo del Diodo Zener permite usarlo como Limitador
de Tensión, para lo cual por lo general se conecta en
Serie con el una Resistencia, en la que cae la diferencia entre
la Tensión de Salida y la Tensión de Entrada. La
limitada Tensión de salida es lo que se da en llamar
Tensión de Zener y depende del Zener en si.

Es de tener en consideración que los Diodos Zener
pueden ser conectados en SERIE y en OPOSICION, consiguiendo en el
primer caso que se sumen las tensiones de Zener.

Mientras que la Tensión sobre el Diodo Zener sea
Menor que la Tensión de Zener, no circulará
Corriente de Zener, apareciendo la misma solo a partir del
momento en que la Tensión aplicada alcanza o supera a
aquella. Esta característica puede ser utilizada para
efectos de protección contra sobretensiones, para lo cual
se conectan Diodos Zener en contraposición con el fin de
evitar efectos Rectificadores y obteniendo así LIMITACION
de Tensión independientemente de la POLARIDAD.

Los Diodos Zener no solo estabilizan las
Oscilaciones de Larga duración, sino tambien las de Corta
Duración como por ejemplo las que surgen del proceso de
Rectificación de una Tensión Alterna.

4)- Diagrama del Diodo

Representación Gráfica del
Diodo Indicando Anodo y Cátodo.

5)- Circuitos a Utilizar en el
Desarrollo del Práctico.

6)- Procedimientos a seguir en la
Práctica.

6a- Armar el Circuito indicado en el punto
5a, con "S" y Vaa = 0 V, cerrar "S" y medir la Corriente, si
existe, anotando los resultados en 8a.

6b- Ajustar Vaa para que Vab sea de 1 Volt, medir la
Corriente que circula y anotar en la Tabla 8a.

6c- Aumentar la Vaa aumentando la Vab en pasos de 0,5
Volt, midiendo en cada oportunidad la corriente circulante y
anotándola en 8a, realizar este procedimiento hasta llegar
a 15 Volt.Haciendo uso de la Ley de Ohm calcular la Resistencia
del Diodo en Directa, Trasladando ese valor a la tabla
8a.

6d- Desconectar la Fuente de Alimentación,
invertir el Diodo y reconectar la Fuente verificando previamente
que exista 0 Volt entre sus terminales y medir la Corriente, si
existe, anotando su valor en 8b.

6e- Ajustar la Vab en pasos de 0,1 Volt y en cada caso
anotar la Corriente en 8b, calculando por Ley de Ohm la
Resistencia del Zener y anotando su valor en 8b.

6f- Armar el Circuito de la Figura 5b con "S" abierto,
llevar la tensión Vaa a 10 cerrar "S", aumentar lentamente
la Tensión Vaa hasta que la Corriente del Zener este en el
Orden de los 10 mA, medir en ese caso la Tensión Vaa y
Vab, anotar los resultados en 8c. Medir las Corrientes (It) e
(Ir) y anotar 8c. Determinar y anotar los márgenes
Mínimos y Máximos en que variando Vaa, Vab
permanece constante.

6i- Armar el Circuito de la Figura 5c y aplicar una
Tensión Continua, variando la misma entre 0 V y 15 V en
pasos de 1 Volt.En cada caso medir la tensión de salida
trasladando ambos valores a la tabla 8d construyendo el Grafico
Us = f (Ue).

6j- Armar el Circuito de la Figura 5d y aplicar una
Tensión Continua, variando la misma entre 0 V y 15 V en
pasos de 1 Volt. En cada caso medir la tensión de sa- lida
y la Corriente por el Zener trasladando todos los valores a la
tabla 8e y representando Iz = f (Ue).

6k- Armar el Circuito de la Figura 5e y aplicar una
Tensión Continua de 15 V.Medir sistencia Variable, variar
la misma para obtener a la Salida Corrientes de 0 a10mA
trasladando todos los valores medidos en cada caso a la tabla 8f
y representando Iz = f (Ic).

6l- Armar el Circuito Básico de la Figura 5f, y
alimentarlo con una Tensión de 20V. Conectar distintas
combinaciones de Diodos Zener en Oposición y en Seri.
Regular la tensión de Alimentación en distintos
valores y en cada oportunidad, trasladar los valores de Ue y Us
medidos a la tabla 8g.

6m- Armar el Circuito de la Figura 5g y aplicar una
Tensión Continua, variando la misma entre 0 V y 15 V en
pasos de 1 Volt. En cada caso medir la tensión de salida y
la Tensión de Entrada trasladando todos los valores a la
tabla 8h. A continuación, cambiar la polaridad de la
Tensión de entrada y repetir el procedimiento trasladando
los valores a la Tabla 8i. Los valores que constan en 8h y 8i
trasladarlos al grafico Us = f (Ue), mostrando de esta forma la
dependencia existente entre la Tensión de Salida y la
Tensión de Entrada.

7)- Gráficos a
Trazar.

I= f(v) Para Directa e Inversa.

R= f (v) Para Directa e Inversa.

I=f (v) en la Región de ZENER a
mayor escala.

Us = f (Ue)

Iz = f (Ue)

Iz = f (Ic)

8)- Tablas

Conclusiones

Aquí deben constar las conclusiones
obtenidas por el Grupo de alumnos después de haber
desarrollado y analizado el Tranbajo Práctico, con la
fundamentación teórica correspondiente.-

Preguntas

10a- Que diferencias existen entre la
Polarización de un Diodo Zener y uno Normal

10b- Que porción de la Curva
Característica del Diodo Zener es más útil
para la regulación de tensión. Por que.

10c- Que ventajas acarrea conectar un Zener
en paralelo con la Carga. Por que.

10d- Que regula el Zener.
Justificar.

10e- Cual es el Valor Normal de la
Tensión de Zener. Justificar.

10f- Cual seria el Valor Máximo de
la Corriente de Zener. Justificar.

10g- Cual es el valor de la Tensión
de Codo del Zener. Justificar.

10h- Cuando es Constante la Tensión
de Salida del Zener. Justificar.

10i- El efecto LIMITADOR del Zener se
mantinene incluso Bajo Carga. Por que.

10j- En la última experiencia de que
tamaño es la Tensión de ondulación sobre el
Condensador de Carga. Justificar.

10k- En la última experiencia de que
tamaño es la Tensión de ondulación sobre el
Diodo. Justificar

10l- Defina Factor de Nivelación
(G). Determínelo para la última
experiencia.

10m- Defina Factor Relativo de
Estabilización. Determínelo para la última
experiencia.

APARTADO TRABAJO PRÁCTICO Nº
2

1)- Finalidad: Observar los efectos
del Diodo Zener como Estabilizador de Tensión

2) Materiales Utilizados

3)- Circuito a emplear

4)- Calculos a desarrollar por el alumno
para obtener un REGULADOR de tensión a 10 V

5)- Procedimientos

5a- Conectar el Circuito de 4) y anotar los
valores de It, Iz, Ir, Vaa, Vab en Tabla 7

5b- Cambiar la R de carga por distintos
valores y repetir el paso anterior.-

6)- Graficos:

Vab = f (Rc) y Vab = f (Rc) a mayor
escala

7)- Tablas

Autor:

Pablo Turmero