4. El díode zener

Els díodes rectificadors admeten una alta tensió negativa sense unitat. Tanmateix, els Zener Dodos estan dissenyats de manera que puguin conduir corrent quan la tensió negativa és inferior a la tensió de ruptura, amb un valor que pot valer entre 2 i 6 volts.

Símbol de díode Zener i nom dels seus terminals.

Nota

Hi ha díodes que condueixen el corrent amb tensions inverses superiors a 6 volts. Aquest tipus de díodes es basen en l'efecte ** allau **, un efecte diferent del zener. Tot i això, podem trobar díodes Avalanche anomenats díodes Zener o viceversa, perquè tots dos tenen la mateixa funció de conduir corrent a tensió inversa concreta.

Els díodes Zener permeten construir circuits limitants que impedeixen que la tensió superi un valor, determinada per la seva tensió de ruptura. Amb els díodes Zener també podeu fabricar referències de tensió molt precises, utilitzades en els dispositius de precisió.

En la simulació següent es pot veure la corba característica d’un díode zener. El díode realitza corrent quan la tensió positiva supera els 0,65 volts, com qualsevol díode rectificador. Però també condueix el corrent quan la tensió és negativa i arriba a un llindar anomenat tensió de ruptura, que en aquest cas val 5,6 volts.

Referència de tensió

Al circuit que apareix a continuació, podeu veure una de les aplicacions del díode Zener, reduint una tensió d’entrada variable a una tensió de sortida relativament fixa. Aquest és un esquema molt senzill, però funcional. A la pràctica, s’utilitzen circuits més elaborats i molt més precisos per construir fonts de tensió fixa.

Exercicis

1. Dibuixa el símbol del díode Zener amb el nom dels seus terminals.

2. Quins altres díodes estan relacionats amb els díodes Zener perquè realitzen la mateixa funció? Què difereixen del Zener?

3. Dibuixeu el gràfic de tensió (a l’eix x) i el corrent (a l’eix y) del díode zener de la primera simulació.

   Dibuixa sobre els eixos les marques horitzontals i verticals que corresponen als valors de tensió i corrent utilitzats.

4. Dibuixa un circuit amb un díode zener que limita la tensió a 5,6 volts des d’una tensió d’alimentació de 12 volts.

   Amb l’ajuda del simulador de circuits <../ circuit/? StartCircuit = buuT.txt>`__ ajusta la resistència de polarització del díode zener per conduir aproximadament 20 mil·límetres.

   Quant costa la resistència a la polarització?

5. Feu el circuit de la imatge següent amb el "Circuit Simulator <../ Circuit/? StartCircuit = buits.txt>`__.

   Aquest circuit és una font d’alimentació lineal regulada. Té un rectificador d’ona complet amb un condensador de filtre i un regulador de tensió basat en un díode zener i un transistor.

   

   Alimentació regulada amb díode Zener i un transistor.

   Afegiu un osciloscopi amb la tensió del condensador i afegiu la tensió a la resistència R2 al mateix oscil·loscopi.

   Quines tensions tenen els dos components? Dibuixa un gràfic aproximat de les formes de les dues tensions al mateix gràfic.

6. Investigueu quina funció realitza el díode Zener al circuit anterior? Quina funció fa el transistor?