Zener Diode Experiment

Il diodo Zener funziona principalmente in polarizzazione inversacondizione. Utilizziamo diodi Zener per la regolazione della tensione e la stabilizzazione della tensione. Forniscono un metodo a basso costo e senza fronzoli per la regolazione della tensione. Il parametro critico di questo tipo di diodi è la tensione di rottura Zener. La tensione di rottura Zener è la tensione polarizzata inversa minima al di sotto della quale il diodo blocca la corrente inversa attraverso di esso e al di sopra del quale provoca un flusso significativo di corrente di polarizzazione inversa attraverso di esso. Quando la tensione inversa raggiunge la tensione di rottura Zener, la tensione attraverso il dispositivo rimane costante a quel livello. Quindi possiamo usare il diodo Zener per la regolazione della tensione. Il grafico della tensione rispetto alla corrente di un diodo è chiamato la sua caratteristica. Qui sotto puoi vedere la caratteristica.

Qui V_z è la tensione di rottura Zener. Impareremo un esperimento per scoprire la tensione di rottura Zener e disegnare le caratteristiche del diodo Zener. Perché dovremmo fare questo esperimento? Per una corretta regolazione della tensione, è necessario individuare con precisione quale tensione deve essere applicata al diodo Zener. La tensione di interruzione di Zener dovrebbe essere approssimativamente vicina alla tensione desiderata che vogliamo. Quindi dobbiamo trovare la tensione Zener per usare quel diodo in modo appropriato nella regolazione della tensione. Per l'esperimento, seguiremo lo schema del circuito sottostante.

Abbiamo bisogno delle seguenti attrezzature:

• Diodo Zener
• milliamperometro
• voltometro
• Alimentazione DC variabile
• resistenze

Abbiamo bisogno di collegare il circuito come indicato neldiagramma sopra. L'esperimento è abbastanza semplice da eseguire. Innanzitutto, tracciamo la curva in modalità polarizzata inversa. Per questo, aumentiamo la tensione di polarizzazione inversa lentamente e a piccoli passi. Mentre lo fai, continua a notare la lettura dell'amperometro e la lettura del voltmetro. Ci sono due amperometri qui, uno collegato in serie con il diodo Zener e un altro collegato in serie con la resistenza 3.3k Ω. Chiamiamo il primo come A₁ e il secondo come A₂. Se continui a farlo, dopo un particolare valore di tensione di polarizzazione inversa, il valore della corrente in A₁ spike improvvisamente. Annotare il voltmetro a questo punto. La lettura del voltmetro è la tensione di rottura Zener. Continua ad aumentare ulteriormente la tensione di polarizzazione inversa. Vedremo che la tensione attraverso il diodo rimane costante mentre la corrente continua ad aumentare. Annotare le letture di amperometri e voltmetri a diversi valori di tensione di polarizzazione inversa. Tabula i valori di corrente e tensione.

Fai lo stesso esperimento collegando il diodo Zener alla polarizzazione diretta. Annota la lettura della corrente e della tensione.

Voltaggio	attuale

Il tuo tavolo dovrebbe assomigliare a quellosopra riportati. Compila i valori nella tabella. Quindi disegna il grafico corrispondente a questi valori. Otterrai la curva caratteristica del diodo Zener. Annotare il valore al quale la corrente aumenta rapidamente quando si è in modalità polarizzazione inversa. La tensione a questo valore è la tensione di rottura Zener. Annotare questa tensione separatamente.

Differenti diodi Zener hanno una diversa ripartizionevoltaggio. Dovremmo selezionare un diodo Zener con una tensione di breakdown approssimativamente uguale alla tensione di cui abbiamo bisogno attraverso il dispositivo. Facendo questo esperimento, possiamo scoprire la tensione di rottura Zener in modo diretto.