Due modi per ridurre un sistema da 12 volt a 4 volt sono utilizzare divisori di tensione o diodi Zener.

I divisori di tensione sono realizzati da resistori posizionati in serie . La tensione di ingresso è divisa in un'uscita che dipende dal valore dei resistori utilizzati. Obbediscono alla legge di Ohm, dove la tensione è proporzionale alla corrente con la resistenza come costante della proporzionalità.

I diodi Zener sono diodi che funzionano come sorgenti DC quando sono polarizzati all'indietro o posizionati all'indietro nei circuiti. Devono essere usati con un resistore limitatore di corrente per rimanere entro i requisiti di potenza del produttore.

Divisore di tensione

Studiare la legge di Ohm per i resistori in serie. Sono usati come divisori di tensione. L'equazione per uno di base con due resistori è Vout = Vin * (R2 /(R1 + R2)), dove la tensione di uscita desiderata viene misurata su R2.

Costruisci un partitore di tensione che produce 4 volt. Collegare il lato positivo della fonte da 12 volt a un lato del resistore da 660 ohm, che è R1. Collega la sua estremità libera a un lato del resistore da 330 ohm, che è R2. Collegare il restante terminale al lato negativo dell'alimentatore.

Posizionare il multimetro su un'impostazione di tensione CC. Misurare la tensione di uscita su R2. In alternativa, misurare l'uscita tra i due resistori attaccando un filo e posizionando una sonda su di esso e l'altro su un filo a terra. L'uscita dovrebbe essere di circa 4 volt.

Regolatore diodi Zener

Rivedere le specifiche e le formule di resistenza e potenza per il diodo 1N4731A. Emette un valore stabile di 4,3 volt e ha una potenza nominale di 1 watt. Ha anche una corrente Izm massima di 1 W /4.3 V = 233 mA. La corrente Zener massima che utilizza la resistenza da 330 ohm è (Vin-Vout) /R = 12 V - 4.3 V /330 ohm = 23 mA. Questo è all'interno di Izm e anche all'interno della potenza nominale del diodo, poiché P = IV = 23 mA * 4.3 V = 100 mW.

Costruisce un circuito con il diodo Zener e il resistore da 330 ohm in serie. Attaccare il lato positivo della fonte di alimentazione a 12 volt su un lato del resistore. Collegare l'altra estremità del resistore al lato polarizzato inverso del diodo Zener, che è il lato indicato da un segno. Collegare il terminale del diodo rimanente al lato negativo della sorgente da 12 volt.

Misurare la tensione attraverso il diodo posizionando un cavo multimetro su ciascun terminale. Dovrebbe leggere approssimativamente 4.3 volt.

Suggerimento

Il diodo Zener può essere accoppiato con un circuito emettitore-amplificatore op-amp se è necessaria una maggiore corrente di uscita.

Questi calcoli non fattore della resistenza Zener, che è importante per le misure di precisione.

Avviso

Lo Zener deve essere polarizzato inverso, altrimenti si comporterà come un normale diodo al silicio.

I semiconduttori sono dispositivi sensibili. Assicurarsi di non superare i valori di potenza, corrente e temperatura specificati dal produttore.

Prestare sempre attenzione quando si costruiscono circuiti elettrici per evitare di bruciarsi o danneggiare le apparecchiature.