Diodo Zener_tp

DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS A Curso 2007

Ing. Electrónica - VI Cuat.

Trabajo Práctico 2: Diodo Zener como elemento de circuito. Aplicaciones elementales: regulador de tensión. Modelo equivalente de pequeña señal: resistencia dinámica.

• Ejercicios a desarrollar en clase

Ejercicio 1

En el circuito regulador de tensión de la figura se tienen: VCC= 6.3 V, Rs=12 , VZ=4.8V, rz=0. La corriente por el diodo Zener debe limitarse al rango: 5 mA  Iz  100 mA.

a) Determinar el intervalo de corrientes de carga y resistencias de carga posibles

b) Calcular la potencia nominal requerida para el diodo.

Ejercicio 2

Ejercicio 3

El diodo Zener de la figura regula una tensión fija entre sus terminales siempre que Iz se mantenga entre 200 mA y 2 A. (rz = 0 )

a) Calcular el valor de Rs de modo que la tensión de salida Vo se mantenga en 18V mientras la tensión de entrada Vcc pueda variar entre 22 V hasta 28V.

b) ¿Cuál será la máxima potencia disipada por el diodo?

Ejercicio 4

Diseñar un regulador Zener (encontrar las especificaciones del diodo Zener y de la resistencia Rs) para cada una de las siguientes condiciones:

a) La corriente por la carga varía de 100 mA a 200 mA, la tensión sobre la carga es 10 V y la fuente de tensión varía de 14 V a 20 V.

b) La corriente por la carga varía de 20 mA a 200 mA y la fuente de tensión varía de 10.2 V a 14 V. ¿Qué conclusiones pueden extraerse?

Ejercicio 5

Analizar el funcionamiento del circuito y dibujar la tensión de salida vo(t).

Ejercicio 6

a) Dada la característica tensión-corriente de la figura encontrar el punto de reposo estático Q (ID, VD) utilizando la recta de carga estática.

b) Calcular la resistencia dinámica del diodo analítica y gráficamente. Comparar resultados.

c) Calcular y dibujar vo(t).

• Ejercicios de simulación SPICE (opcional)

1- Realizar la simulación del siguiente circuito. Utilizar el diodo D1N4002. Obtener vo(t) y la característica de transferencia vo=f(vi).

2- Reemplazar las fuentes V1 y V2 por diodos Zener, simular y comparar con el circuito anterior.

• Ejercicios para el alumno:

2- Se debe diseñar un regulador de tensión de modo de mantener una tensión de salida de 20 V para una carga de 1 K. Se sabe que la tensión de entrada tendrá una variación entre 30 V y 50 V. Determinar

...