¿Resolución de tensión Zener a corriente y carga fijas?

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Bajo una corriente óptima fija y una carga insignificante (es decir, que se utiliza como referencia en un indicador) ¿qué tan estable es el voltaje de un zener suavizado? El escenario es un zener que transporta una corriente de 5 mA en su región óptima, con ese voltaje del zener alimentado a un divisor de voltaje resistivo con un límite de 100n para suavizar.

¿Qué tan estable es el voltaje, asumiendo una temperatura constante? ¿Cómo se compara con un chip de referencia de voltaje "real"?

Contexto: En un prototipo utilicé la configuración anterior. En el segundo prototipo utilicé un divisor de voltaje suavizado con una tapa de 100 n alimentada desde el riel de alimentación (3 V en el regulador de a bordo). El rendimiento del procesamiento de la señal analógica se degradó considerablemente y me pregunto si el problema es la estabilidad de la tensión.

    
pregunta Dirk Bruere

1 respuesta

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Si toma el ejemplo de BZX79C5V1 zener y lee hoja de datos le indica que un diodo zener 5V1 produce nominalmente 5,1 voltios a 5 mA de la corriente que fluye a través de él. Si lees un poco más profundo, hay una "resistencia diferencial" asociada con el zener y para un zener de 5V1 a 5mA esto es nominalmente de 40 ohms.

Esto básicamente significa que los 5 mA causan una caída de voltaje de 0,2 voltios a través de esta resistencia y el resto de la caída de voltaje (4,9 voltios) se puede modelar mediante un indicador perfecto a 4,9 voltios. Esto le indica que si la corriente a través del zener se incrementó a (digamos) 5.1 mA, el voltaje del zener terminal cambiará a 5.1mA * 40 + 4.9 voltios = 5.104 voltios.

Esto es mucho peor que un chip de referencia de voltaje de precio moderado porque la referencia de voltaje asegurará que la corriente en su "referencia interna" se mantenga constante en un amplio rango de voltajes de suministro.

La mayoría de las especificaciones de diodos zener no contienen detalles de cómo el voltaje del terminal del diodo zener cambia con la corriente de operación (por lo que está un poco en la oscuridad), pero cabe destacar que la resistencia diferencial aumenta para las corrientes zener más pequeñas y si se está cargando El Zener con un divisor potencial reducirá cualquier expectativa de un voltaje preciso.

Habiendo dicho todo esto, si su fuente de alimentación es un poco inestable en el voltaje, entonces la referencia del diodo Zener será mejor que un divisor de potencial tomado directamente del riel (a menos que esté usando un ADC y tomando medidas ratiométricas utilizando la fuente como referencia de voltaje).

    
respondido por el Andy aka

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