INSTITUTO POLITCNICO NACIONAL

ESCUELA: ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERA MECNICA Y ELCTRICA INGENIERA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA

ALUMNOS: SNCHEZ MUOZ RAFAELQUIRINO REYES EDUARDO

GRUPO: 5CM2PRACTICA #2 POLARIDAD Y UMBRAL DEL DIODO

NOMBRE DEL PROFESOR: ENCISO BARRON MAURO CESAR

FECHA: 1 de octubre del 2013MARCO TERICO:Semiconductores extrnsecos Los semiconductores extrnsecos se caracterizan, porque tienen un pequeo porcentaje de impurezas, respecto a los intrnsecos; esto es, posee elementos trivalentes o pentavalentes, o lo que es lo mismo, se dice que el elemento est dopado.Dependiendo de si est dopado de elementos trivalentes, o pentavalentes, se diferencian dos tipos:Semiconductores extrnsecos tipo n:Son los que estn dopados, con elementos pentavalentes, como por ejemplo (As, P, Sb). Que sean elementos pentavalentes, quiere decir que tienen cinco electrones en la ltima capa, lo que hace que al formarse la estructura cristalina, un electrn quede fuera de ningn enlace covalente, quedndose en un nivel superior al de los otros cuatro. Como consecuencia de la temperatura, adems de la formacin de los pares e-h, se liberan los electrones que no se han unido.Como ahora en el semiconductor existe un mayor nmero de electrones que de huecos, se dice que los electrones son los portadores mayoritarios, y a las impurezas se las llama donadoras.En cuanto a la conductividad del material, esta aumenta de una forma muy elevada, por ejemplo; introduciendo slo un tomo donador por cada 1000 tomos de silicio, la conductividad es 24100 veces mayor que la del silicio puro.

Semiconductores extrnsecos de tipo p:En este caso son los que estn dopados con elementos trivalentes, (Al, B, Ga, In). El hecho de ser trivalentes, hace que a la hora de formar la estructura cristalina, dejen una vacante con un nivel energtico ligeramente superior al de la banda de valencia, pues no existe el cuarto electrn que lo rellenara.

Esto hace que los electrones salten a las vacantes con facilidad, dejando huecos en la banda de valencia, y siendo los huecos portadores mayoritarios.

Diodo semiconductor El diodo semiconductor es el dispositivo semiconductor ms sencillo y se puede encontrar, prcticamente en cualquier circuito electrnico. Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la ms utilizada) y de germanio.Los diodos constan de dos partes, una llamada N y la otra llamada P, separados por una juntura llamada barrera o unin. Esta barrera o unin es de 0.3 voltios en el diodo de germanio y de 0.6 voltios aproximadamente en el diodo de silicio.

Fundamentos de la operacin del diodoLos diodos son dispositivos semiconductores que controlan la direccin del flujo elctrico en uncircuito. Tienen un nodo cargado positivamente y un ctodo cargado negativamente. Cuando un voltaje positivo se conecta a los nodos, pasa corriente elctrica a travs deldiodoy el ctodo. Esta accin se llama "polarizacin". Sin embargo, cuando el voltaje positivo se conecta al ctodo, el diodo bloquea la corriente. Esta accin es la "polarizacin inversa". Este principio bsico de funcionamiento del diodo los hace muy adecuados para sus usos en rectificadores.

DESARROLLO:Experimento 1Armar el circuito y medir la corriente del circuito, el voltaje en la resistencia muestreadora y la R2, aplicando un voltaje CD constante para resistencias mayor, menor e igual que la resistencia muestreadora.

Conectar el comn Cambiar resistencia R2 Resistencia muestreadoraVR1I R1 =I(cto)VR2R1R2

6.086.08 mA-6.081K1KR1= R2

9.179.17 mA-31K330R1>R2

0.540.54 mA-11.631K22KR1< R2

2.152.15 mA-10.41K4.6KR1< R2

Experimento 2Armar el circuito y medir la corriente del circuito, el voltaje en la resistencia muestreadora y la R2, aplicando un voltaje CA constante para resistencias mayor, menor e igual que la resistencia muestreadora. (use el generador de funciones)

Resistencia muestreadoraCambiar resistencia R2

El voltaje Vpp de la fuente fue de 23[v]VR1Vpp VrmsI R1 =I(cto)VR2Vpp VrmsR1R2

11.33.8811.3 mA11.33.881K1KR1= R2

16.65.7316.6 mA61.921K330R1>R2

1.120.3521.12 mA21.77.521K22KR1< R2

4.401.394.40 mA196.451K4.6KR1< R2

R1= R2R1>R2R1< R2

Experimento 3Cambie la resistencia R2 por un diodo de la serie 4001 o equivalente, y mida los mismos parmetros (use el generador de funciones)

POLARIZACIN DIRECTA DEL DIODOVR1Vpp VrmsI R1 =I(cto)VDVpp VrmsR1DIODO

10.85.0710.8 mA12.15.591KPolarizacin directa del diodo

Experimento 4Cambie la resistencia R2 por un diodo de la serie 4001 o equivalente, y mida los mismos parmetros (use el generador de funciones), invirtiendo la polaridad que se utilizo en el experimento 3.

POLARIZACIN INVERZA DEL DIODOVR1Vpp VrmsI R1 =I(cto)VDVpp VrmsR1DIODO

10.34.6710.3 mA12.65.981KPolarizacin inverza del diodo

Experimento 5Finalmente mediante modo xy del osciloscopio logramos observar la grfica del diodo de voltaje contra corriente.Cambiando al modo XYEn polarizacin directa

Cambiando al modo XYEn polarizacin inversa

Observacin ms detallada del voltaje umbral del diodo aproximadamente 0.4 [V]

CONCLUSINPara esta prctica, se empleo el principio del divisor de voltaje, de igual forma la ley de kirchoft de voltajes, teniendo que la suma de los voltajes de R1 + R2 nos tendr que dar el voltaje con el cual alimentamos el circuito.Al elaborar esta prctica se fue variando el valor de la resistencia R2 con valores R1= R2, R1>R2 y R1< R2 dejando fijo el valor de R1.Al alimentar el CTO. Con el generador de funciones pudimos observar la forma de onda del voltaje presente en cada resistor, tomando lecturas de los voltajes pico-pico y el rms, de igual forma notamos que al sustituir por resistencias mayores, el voltaje era proporcional, presentndose el valor ms grande cuando nuestro resistor era de 22K y el menor cuando sustituimos un resistor de 330.En el caso cuando sustituimos el resistor R2, por un diodo se presenta un valor de voltaje, pero su forma de onda era rectificada, y todo dependiendo de que forma se polarizara era como se observa, la forma de onda en donde se eliminaban los ciclos negativos o positivos segn fuera el caso.Al tener el osciloscopio en la forma XY, se pudo observar la curva caracterstica del diodo, en donde la curva se observaba el voltaje umbral mnimo para el diodo pueda dejar circular una corriente atraves del l.