Zener Diode no funciona como se esperaba

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Tal vez no entiendo bien cómo funcionan los diodos zener, pero pensé que bloquearían una tensión inversa hasta que alcanzara un cierto umbral (la tensión zener) y, por encima de eso, permitirían que la corriente fluya. Este diagrama muestra mi circuito:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Cuando se cambia el interruptor a 5v, esperaría Vout = ~ 0v porque la corriente fluiría a través de D1 en lugar de R1, pero en cambio obtendré Vout = ~ 3.5v.

Cuando se cambia el interruptor a 3v, esperaría que D1 bloquee la corriente y, por lo tanto, Vout = ~ 3v. Obtengo Vout = ~ 2.7v que está lo suficientemente cerca.

No tengo un diodo Zener para probar esto con un circuito físico. Quería simularlo primero para saber qué partes obtener. Lo he probado tanto en iCircuit como en CircuitLab y ambos producen los mismos resultados.

También intenté colocar el diodo Zener directamente entre SW1 y Vout de esta manera:

simular este circuito

Esto me da una especie de lo que esperaba. Cuando se cambia a 3v, obtengo Vout = ~ 0v, pero cuando se cambia a 5v, solo obtengo Vout = ~ 1.2v.

¿Cómo puedo acercar Vout a 5v cuando se cambia a 5v?

    
pregunta ThatAintWorking

2 respuestas

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Necesitas una resistencia entre el interruptor y el zener, y una resistencia entre el punto Vout y la tierra, de este modo:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Con el interruptor hacia arriba, el Zener limitará el Vout a 4 voltios.

Con el interruptor hacia abajo, el Zener no conducirá, y el Vout será de 3 voltios (menos un bit, debido a la corriente dibujada por el R2)

Sin R1, cuando el interruptor está arriba, la corriente infinita fluiría a través del diodo Zener cuando V1 intenta entregar 5 voltios, y D1 intenta mantener el voltaje a 4 voltios.

    
respondido por el Peter Bennett
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Si te ayuda, puedes considerar un Zener ideal como una fuente de voltaje con un diodo en serie. Entonces tu circuito se convierte en

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Ahora, cuando se seleccionan 5 voltios, D1 está polarizado hacia delante y la unión R1 / D1 / R2 se mantiene a 4 voltios. Cuando se seleccionan 3 voltios, D1 tiene polarización inversa, por lo que VZENER está esencialmente desconectado del circuito, y la unión estará a 2.97 voltios.

Tenga en cuenta que los dispositivos zen no usan partes ideales, por lo que el voltaje real cuando V1 está conectado dependerá en cierta medida del nivel real. Es por eso que su segundo circuito le dio 1.2 voltios en lugar de 1 voltio.

    
respondido por el WhatRoughBeast

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