UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Capítulo 8
Este último hecho justifica por qué sólo se alcanza la tensión nominal si la corriente en
cortocircuito de la referencia de tensión es superior a un límite aunque existe un punto que
parece contradecir esta teoría. De acuerdo con (4.83), basta con que el amplificador proporcione
0.68 mA para que el diodo Zener sea polarizado correctamente pero, de acuerdo con la tabla 8.1,
la corriente mínima está situada entre 1.16 y 1.24 mA. Esta contradicción puede solventarse
mediante el siguiente razonamiento. Aceptemos que la etapa de salida de esta referencia sea
similar a la mostrada en fig. 4.24 (Etapa de salida clase A). En el caso de que se mida la corriente
en cortocircuito, VOUT → 0, por lo que la tensión colector-emisor de Q1, VCE,Q1, es +VCC.
Imaginemos ahora que la referencia irradiada ha alcanzado la tensión nominal de salida (VOUT =
10 V). En esta nueva situación, VCE,Q1 = +VCC –VOUT = +VCC –10. En el caso de que Q1 no
hubiese sido irradiado, no habría ninguna diferencia entre las dos situaciones pero, en las
referencias irradiadas, la tensión Early de Q1 ha disminuido por lo que la influencia de VCE,Q1 es
mayor. En definitiva, el valor de IShCC sobreestima la corriente que proporciona la referencia con
VOUT = 10 V aunque, obviamente, existe una relación de proporcionalidad entre ambos valores.
8.5.4 Efectos de la reducción de IShCC en la polarización interna de la referencia
Asimismo, la degradación de la corriente en cortocircuito también explica por qué se
modifica la relación entre la entrada y la salida de las referencias de tensión REF102.
Imaginemos que la referencia de tensión ha sido irradiada y que +VCC ≈ 0. A continuación, la
alimentación comienza a crecer. Si la tensión de alimentación no es suficientemente alta, el
diodo Zener no puede entrar en ruptura por lo que el amplificador operacional se encuentra en
realimentación positiva y su salida es la tensión de saturación. Esta situación se mantiene hasta
alcanzar una tensión de salida entre 6 y 7 V. En estas circunstancias, el amplificador debe dar un
máximo de 0.14 mA.
Al alcanzar una tensión entre 6 y 7 V, el diodo Zener entra en ruptura y la corriente que
debe proporcionar el operacional aumenta súbitamente hasta alcanzar 0.68 mA si VOUT =10 V. Si
el amplificador ha sido irradiado, será incapaz de proporcionarla y la salida se estancará en torno
a la tensión de ruptura del diodo Zener. Esto se debe a que la ruptura es gradual (fig. 8.1) y una
corriente muy pequeña permite romper el diodo a una tensión 1 ó 2 V menor que la nominal
(8.2 V).
A medida que aumenta la tensión de alimentación, la corriente de salida del amplificador
también lo hace por lo que se puede dar el caso de que la corriente de salida alcance un valor
suficientemente alto como para polarizar correctamente el diodo Zener (fig. 8.7, líneas rojas y
marrón). Este hecho explica por qué la tensión mínima de alimentación se incrementa con la
radiación.
Si la irradiación continúa, el amplificador está tan dañado que es incapaz de polarizar
correctamente el diodo Zener y su tensión de salida apenas varía ligeramente respecto del valor
inicial en torno a 7 V (fig. 8.7, línea azul). Finalmente, si la irradiación se prolonga aún más, el
amplificador no puede polarizar ni siquiera la red de resistencias y no es capaz de llegar a hacer
232