12Vツェナーダイオードによる電圧レギュレータ実験

部品と材料

この実験では、どんな低電圧ツェナーダイオードでも動作します。単一電池電圧を超えるツェナー電圧のダイオードを推奨します。これにより、ブレークダウン前の挙動を観察できます。

『Lessons In Electric Circuits』第3巻第3章：「Diodes and Rectifiers（ダイオードと整流器）」

12Vツェナーダイオードによる電圧レギュレータ実験

上図の回路を構築し、ツェナーダイオードが逆バイアス（カソードを正、アノードを負）になるよう配線。単一6V電池を電源として使用し、ダイオード両端電圧を測定。この基準値を記録。

次に、2個目の6V電池を直列に追加して12V電源を作成。再びダイオード電圧降下と抵抗電圧降下をマルチメータで測定。

さらに3個目、4個目の電池を追加し、18Vと24V電源を作成。各電源レベルで、ツェナー両端電圧と抵抗両端電圧を記録。ツェナー電圧がそのブレークダウン値（≒12V）を超えない一方で、抵抗が余剰電圧を吸収することを観察。

重要なポイント：

ノード番号付きSPICE回路図：

12Vツェナーダイオードによる電圧レギュレータ実験

ネットリスト（以下をテキストファイルにコピー）：

 Zener diode
v1 1 0
r1 1 2 10k
d1 0 2 mod1
.model mod1 d bv=12
.dc v1 18 18 1
.print dc v(2,0)
.end

SPICEモデルでは、標準ダイオードに逆ブレークダウンパラメータ（bv=12）を設定して所望のツェナー電圧を実現します。