¿Por qué utilizamos diodo zener en un detector de nivel?

Puede estar pensando que una fuente de voltaje puede funcionar como referencia de voltaje en un circuito detector de nivel. Esto es muy cierto en las fuentes de voltaje ideales, pero cuando se trata de fuentes de voltaje real, las características de voltaje frente al tiempo no son una línea recta paralela al eje del tiempo, sino que se asemeja a una curva de descomposición exponencial, una expresión similar a (1 – exp (t / T)) u (-t). Tenga en cuenta que esta expresión comienza en infinito negativo y termina en t = 0. El tiempo infinito negativo es cuando la batería está completamente cargada y el tiempo cero es cuando la batería está completamente descargada. Ahora nuestra región de operación estará restringida a un marco de tiempo entre infinito negativo y cero, ahora si la constante de tiempo es lo suficientemente pequeña, la batería se comporta como una fuente de voltaje muy buena, es decir, habrá una variación muy baja en el voltaje que proporciona , pero si T es lo suficientemente alto, entonces la variación que puede producir en el marco de tiempo de la operación puede ser lo suficientemente alta. Esto puede causar variaciones en el nivel de referencia y, por lo tanto, obstaculizar la eficiencia del detector de voltaje.

Ahora, cuando consideramos el diodo Zener, desde el gráfico de características, podemos elegir el punto de operación, podemos elegir un punto donde la derivada del gráfico característico sea lo suficientemente alta, lo que implica una baja variación en el voltaje a través del zener, incluso para una mayor variación en la fuente de voltaje debido a la no idealidad mencionada anteriormente.

El zener también tiene una buena función de interruptor incorporada. Eso significa que si el voltaje inverso que se le suministra es Vz, conducirá en gran medida. Un diodo simple que le otorgue esta propiedad solo puede ser reemplazado por circuitos más grandes utilizando un transistor o un comparador opamp. Por lo tanto, Zener es simple y pequeño es la mejor opción.