Lab Nº1 - El Diodo Semiconductor - v12012-I

UNIVERSIDAD CATOLICA DE SANTA MARIA

FACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERÍAS FISICAS Y FORMALES

PROGRAMA PROFESIONAL

INGENIERIA MECÁNICA, MECÁNICA-ELECTRÍCA Y MECATRÓNICA

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Jefe de Prácticas: Ing. Juan Carlos Cuadros

Laboratorio de Circuitos Electrónicos I

Tema: EL DIODO SEMICONDUCTOR Código: 4E05029

Semestre: V

Grupo: FECHA:

Apellidos y Nombres: Lab. Nº: 01 26 al 30 MAR/2012

I OBJETIVOS

I.1. Comprobar el estado de un diodo semiconductor e identificar el cátodo (zona N) y el ánodo (zona P).

I.2. Realizar un circuito eléctrico con un diodo y comprobar prácticamente su comportamiento ante la tensión y su

polaridad.

I.3. Comprobar la curva característica Tensión-Corriente de un diodo.

II MARCO TEORICO

FUNDAMENTOS TEÓRICOS

La palabra diodo proviene de las palabras DI=dos y ODO=electrodo, es decir elemento de dos terminales. Al

Terminal conectado al lado P del diodo recibe el nombre de Ánodo y al Terminal conectado al lado N del diodo

recibe el nombre de Cátodo y a la unión de los dos materiales se denomina juntura (ver fig. 1)

Figura 1 Simbología esquemática del diodo semiconductor

Aun cuando hay muchos tipos de encapsulado que utiliza un diodo dependiendo de la corriente y la potencia que el

dispositivo es capas de soportar, el más utilizado se muestra en la fig. 2

Figura 2 Diodo semiconductor de bajas y media corriente

La franja blanca o plateada que se observa en un costado representa el lado N o Terminal de cátodo del diodo.

La conducción del diodo se realiza de manera tal que el Terminal ánodo sea más positiva que el Terminal cátodo en

un valor superior a 0.7 voltios si el diodo es de Silicio o 0.3 voltios si el diodo es de Germanio, esto es, que el sentido

de la corriente convencional sea de ánodo a cátodo (de allí la simbología del diodo ya que muestra el sentido de la

corriente)

Laboratorio de Circuitos Electrónicos I Página: 2/5

Tema: EL DIODO SEMICONDUCTOR LAB N° 1 Lab. CE1

JP: Ing. Juan Carlos Cuadros

Diodo emisor de luz o diodo LED: el diodo LED puede ser tratado de manera análoga a un diodo normal pero que

tiene la finalidad de emitir fotones, esto es, el diodo se enciende cada vez que conduce. La tensión de polarización

directa VD depende del material con el que esté fabricado el diodo led. La tabla #1, muestra el tipo de elemento,

longitud de onda, tipo de luz irradiada y voltaje de potencial utilizado en la fabricación de diodos LED

Tabla 1

La fig. 3 muestra a un diodo Led incluyendo su simbología:

Figura 3 Diodo Led

III MATERIAL Y EQUIPO

1 resistencia de 1000 Ohms, 1/4 de watt.

1 potenciómetro de 1 K.

1 resistencia de 180 Ohms, 1/4 de watt.

1 diodo de silicio 1N4007. (o equivalente)

1 diodo de germanio 1N34A. (o equivalente)

1 Diodo LED color Rojo.

1 Diodo LED color Verde.

1 Protoboard y cables para protoboard.

1 Alicate cortante, 1 Alicate de punta.

2 multímetros.

1 Fuente de Poder regulable de 0-20V.




IV PROCEDIMIENTO

Identifique los terminales de los dispositivos a medir y utilice el multímetro digital en escala de diodo. Anote las

mediciones en polarización directa e inversa en la Tabla 1.

Diodo 1N34A 1N4007 LED COLOR VERDE LED COLOR ROJO

Pol. Directa + A y – K

Pol. Inversa + K y – A

Tabla 1 Valores de conducción de los diodos

¿Qué es lo que mide el multímetro?

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Aplique calor al diodo (tocando la parte plástica) y observe el nuevo valor que muestra el multímetro; ¿Qué puede

decir al respecto?

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Comportamiento del diodo polarizado directamente. Realizar el montaje del circuito eléctrico de la fig. 4 y rellenar los valores de las dos tensiones y la intensidad que se indican en la Tabla 2.

Figura 4 Circuito de polarización directa del diodo

Diodo V1 (R1) V2 (diodo) IDC

1N4007

1N34A

Led Rojo

Led Verde

Tabla 2

Observe las diferencias entre los valores obtenidos con el diodo de germanio y el de silicio. También entre los

diodos led rojo y verde.

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Comportamiento del diodo polarizado directamente. Montar el circuito de la fig. 5 (cambiar los polos de la alimentación) y rellenar los valores de la Tabla 3.

Figura 5 Circuito de polarización inversa del diodo

Diodo V1 (R1) V2 (diodo) IDC

1N4007

1N34A

Led Rojo

Led Verde

Tabla 3

Observe las diferencias entre los valores obtenidos con el diodo de germanio y el de silicio. También entre los

diodos led rojo y verde.

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Curva característica de un diodo

Arme el circuito de la fig. 6 y regule P1 para que Ve sea lo más próximo a 0 V. Luego complete la Tabla 4

Tabla 4




donde:

Id intensidad de corriente continua en el circuito.

VD1 tensión en los extremos del diodo.

VR1 tensión entre los terminales de la resistencia.

Cambiar los terminales del diodo (polarización inversa) y completar la Tabla 5.

Tabla 5

donde:

Ii intensidad de corriente inversa en el circuito.

VD1 tensión en los extremos del diodo.

VR1 tensión entre los terminales de la resistencia.

Con los datos de las Tablas 4 y 5 construir las gráficas de I-V del diodo (eje vertical I, eje horizontal V).

Repita los dos procedimientos anteriores para el diodo 1N34A. V CUESTIONARIO FINAL

¿En que condiciones se activa un diodo de unión? Explique. Consulte los valores de activación de los diodos

analizados en el laboratorio y anótelos en una tabla.

¿Cómo podría identificar los terminales de un diodo que no esta marcado?

¿Qué es la resistencia directa del diodo? ¿Cuáles son los valores para los diodos analizados en laboratorio?

¿Qué es la resistencia inversa del diodo? ¿Cuáles son los valores para los diodos analizados en laboratorio?

Estudie las especificaciones de la ficha técnica de los diodos empleados en el laboratorio.

De la ficha técnica de los diodos, anote los valores más importantes y/o usuales a consultar para los diodos

revisados en el laboratorio y para los diodos en general. Anote los valores de acuerdo a la elección hecha.

VI CONCLUSIONES, OBSERVACIONES Y RECOMENDACIONES

Emita al menos cinco conclusiones en torno al trabajo realizado.

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