ESCUELA POLITCNICA NACIONALFACULTAD DE GEOLOGA Y PETROLEOSDepartamento de Ingeniera en PetrleosPRCTICA No. 2

DIODO SEMICONDUCTOR Y APLICACIONES BASICAS

GRUPO: 9-10INTEGRANTES: Bohrquez Alexander Castillo Jos Mesa Oscar Vega Ricardo OBJETIVOS DE LA PRCTICA:A) Obtener la curva caracterstica de los diodos (rectificador y led) de forma experimental y compararla con la aprendida en clase.B) Identificar los terminales del diodo y conectarlos correctamente el protoboard.C) Con ayuda de la curva obtenida en el osciloscopio hallar las corrientes y resistencia del diodo.D) Diferenciar las curvas que presentan cada clase de diodo.E) Ver a que voltaje se encienden los diodos led.

MARCO TERICOUn diodo semiconductor es un componente electrnico que permite el paso de la corriente en un solo sentido. Consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales elctricos, los ms usados se fabrican de silicio y germanio y su smbolo es:

Polarizacin directa de un diodo: Se debe conectar el polo positivo de la batera al nodo del diodo y el polo negativo al ctodo

GRAFICO 1: POLARIZACIN DIRECTA DEL DIODO

Polarizacin inversa de un diodo: El polo negativo de la batera se conecta a la zona p y el polo positivo a la zona n

GRAFICO 2: POLARIZACIN INVERSA DEL DIODO

CURVA CARACTERSTICA:

GRAFICO 3: CURVA CARACTERSTICA DE UN DIODOEl eje vertical muestra la Intensidad de la corriente I, de manera positiva cuando se polariza directamente el diodo; mientras que la parte negativa al polarizarlo inversamente .El eje horizontal X indica el aumento o disminucin del voltaje que se aplica en polarizacin directa o inversa respectivamente.Al aplicar un voltaje a un diodo de silicio polarizado directamente se puede observar hasta no alcanzar 0.7 V en el eje X, la corriente permanecer constante igual a cero; ya que debajo de este voltaje existe la barrera de potencial, al flujo de electrones en el punto de unin p-n Sin embargo despus de 0.7V un pequeo incremento en el valor de la tensin, originar un gran flujo de intensidad de corriente; en el diodo de germanio el punto de umbral ser de 0.3 V.AL polarizar al diodo de forma inversa aplicndole un voltaje inverso desde 0 V y en un punto se produce una pequea corriente de fuga. Al aumentar la tensin se llega al punto de ruptura inversa, donde el aislamiento de la unin p-n se rompe originndose un flujo de corriente, de valor tan alto, que destruye el diodo.PREGUNTAS PREVIAS1. Establezca el procedimiento para identificar los terminales de un diodo utilizando un multmetro digital.En primer lugar hay que identificar el lado p (nodo) y n (ctodo) del diodo emisor de luz (LED). Para realizar esta identificacin se medir con el multmetro la resistencia del dispositivo. Cuando estemos midiendo el dispositivo en directa (cable rojo en el nodo y negro en el ctodo) el LED lucir y la lectura de la resistencia estar en torno a 1,5 K. Si intercambiamos los terminales del LED, ste no emite luz. si conectamos el diodo no lumnico al multmetro con los terminales invertidos este nos marcara una resistencia negativa.2. Determine los parmetros que se deben tener en cuenta al seleccionar un diodo. Potencia mxima de disipacin Corriente mxima en directa Tensin de ruptura en polarizacin inversa Tensin mxima de trabajo en inversa Corriente en inversa Cada de tensin en polarizacin directa Temperatura Resistencia del diodo Diodo de germanio o silicio3. Realice una bitcora del procedimiento que se debe realizar para determinar la resistencia en DC de un diodoa) Al aplicar un voltaje continuo dc que contiene un diodo semiconductor, obtendremos un punto de operacin sobre la curva caracterstica, que no cambiar con el tiempo.b) En este caso la resistencia RD, es el cociente entre VD e ID as:

GRAFICO 4: RESISTENCIA4. Explique el funcionamiento del recortador y el efecto que tiene la cada de voltaje directo del diodo en la seal de salida.Estos tipos de circuitos utilizan dispositivos de una o ms uniones PN como elementos de conmutacin. Se disean con el objetivo de recortar o eliminar una parte de la seal que se le introduce en sus terminales de entrada y permita que pase el resto de la forma de onda sin distorsin o con la menor distorsin posible. Para realizar esta funcin de recortar, los recortadores hacen uso de la variacin brusca que experimenta la impedancia entre los terminales de los diodos y transistores al pasar de un estado a otro, de ah que sean los elementos bsicos en dichos circuitos.Cuando el cortador es en serie y el voltaje de la fuente se hace mayor que la suma del voltaje de la fuente y el voltaje umbral de conduccin del diodo, el diodo se polariza en directa y obtenemos la forma de onda mostrada, que muestra la onda a la salida.

5. Cules son los voltajes de activacin de los LEDs de color rojo, amarillo, azul y verde respectivamente. Rojo: 1.7v a 1.9v Amarillo: 2.5v Azul: 4.0v Verde: 2.1v a 2.5v

6. Determine en forma analtica y mediante simulacin el voltaje y la corriente en la salida para cada uno de los circuitos a implementar en la prctica

PARA UN DIODO:

El diodo ideal presenta la propiedad de ser unidireccional, esto es, si se aplica un voltaje con polaridad determinada, el diodo permite el flujo de corriente con resistencia despreciable y con un voltaje de polaridad opuesta no permitir el paso de corriente.

El hecho de que la grafica sea una curva nos dice que la resistencia del diodo cambia en cada punto diferente de la curva, esto es, mientras mas inclinada sea la curva la resistencia cera menor y tendera a aproximarse al valor ideal de 0

Como podemos notar en la grafica se encuentran representados unos deltas de voltaje y de corriente y esto es porque con la definicin de la pendiente de clculo diferencial podemos encontrar la resistencia en un cierto punto de la curva

Resistencia = VD / ID

DATOS OBTENIDOS:LED AMARILLOLED BLANCOLED TOMATELED VERDE

V. DIODO1.82V1.60V1.84V1.89V

V. RESISTENCIA3.98V7.6V7.36V4.18V

V. FUENTE5.8V9.2V9.2V6.07V

TABLA1: Datos Obtenidos

CALCULOS:Diodo Amarillo:

Diodo verde:

Diodo blanco:

Diodo naranja:

GRAFICOSGRAFICO 5: CURVA DEL LED NARANJA

GRAFICO 6: CURVA LED AMARILLO

GRAFICO 7: CURVA LED VERDE

GRAFICO 8: CURVA LED ROJO

ANALISIS DE RESULTADOS

RECOMENDACIONES:1 Traer los circuitos previamente implementados en el protoboard para optimizar el tiempo.2.- Tener cuidado al conectar los cables positivo y negativo en los equipos porque podran presentarse inconvenientes con los mismos.3.-Usar correctamente la fuente de voltaje ya que al excedernos podran quemarse los leds.4.-Es recomendable tener un conocimiento previo a la prctica para saber con anticipacin el procedimiento a seguir en el laboratorio.5.-Tener los materiales necesarios como son los cables y las puntas de prueba y usar cables utp para facilitar las conexiones.

CONCLUSIONES:1. Se pudo observar como los diodos de diferentes clases se los puede utilizar para recortar seales en los diferentes circuitos.2. Al realizar la prctica se aprendi a utilizar el osciloscopio para mediante de el observar los recortes de voltaje y que cada diodo realiza una diferente funcin como semiconductor.3. Al observar la curva de variacin de voltaje se puede obtener resultados y concluir si el diodo acta como conductor o como no conductor.4. Al final se observ que al invertir el diodo, la corriente no fluye es decir funciona como interruptor.5. En lo practico tambin se concluye en lo cotidiano se utilizan los diodos en los aparatos electrnicos para cambiar la seal de la corriente.

BIBLIOGRAFAhttp://www.ehowenespanol.com/voltaje-funcionan-led-info_224071/http://www.sc.ehu.es/sbweb/electronica/elec_basica/tema3/Paginas/Pagina12.htmhttp://unicrom.com/Tut_diodo_led.asp