Practicas Fisica de Semiconductores

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR DE TANTOYUCADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICAFísica IV (Física de Semiconductores).

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CARRERA: INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA

MATERIA: ELECTRONICA ANALOGICA

TRABAJO: PRACTICAS

NOMBRE DE LOS INTEGRANTES DEL EQUIPO:

BARRON SANTIAGO SANTOS (093S0480)

AQUINO FLORES FERNANDO (093S0475)

MARCOS SALVADOR GABRIEL (093S0293)

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FIRMAS :

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PRÁCTICA 1IDENTIFICACIÓN, CURVA CARACTERÍSTICA Y USO DE DIODOS

Objetivo Educacional

Analizar y comprobar las mediciones de variables eléctricas en circuitos electrónicos con semiconductores de unión PN como:

1. Identificación del ánodo y cátodo del diodo.2. Polarización directa e inversa.3. Análisis del comportamiento de rectificación de la onda senoidal.4. Medición de la corriente y voltaje del diodo

Requerimientos

1 Multímetro digital.1 Generador de funciones.1 Punta para generador de funciones.1 Osciloscopio.2 Puntas para osciloscopio.1 Tablilla de experimentos.4 Diodo rectificador 1N4001 o equivalentes1 Diodo rectificador NTE109 o OA814 Diodos LED: 1 rojo, 1 verde, 1amarillo, 1 azul1 Transformador con derivación central y salida de 12V3 Capacitores electrolíticos de 4.7 F, 220 F y 1000 F a 25 V o más2 Resistores de 10 k2 Resistores de 1 k 2 Resistores de 220 1 Potenciómetro de 5 k1 Regulador de voltaje fijo LM78051 Regulador de voltaje variable LM317

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Metodología

I. Identificación de las terminales del diodo.

Con la ayuda de un multímetro en la opción de probador de diodos, conecte al diodo las puntas de prueba como se muestra a continuación e identifique las terminales de ánodo y cátodo.

D1

1N4001

XMM1

D1

1N4001

XMM1

Anote sus conclusiones. En el primer diagrama nuestro diodo se comporta como un corto circuito, obteniendo un voltaje de 0.568 V, mientras que en el otro se comporta como un circuito abierto porque no conduce voltaje es de 0 V.

II. Medición de voltaje umbral de distintos diodos.

Realizando el mismo procedimiento del punto anterior, llene la siguiente tabla con los voltajes umbrales medidos para diferentes tipos de diodos.

TIPO DE DIODO VOLTAJE UMBRAL

Diodo de Silicio 1N4001 0.567 V

Diodo de Germanio NTE109 0.230 V

Diodo LED Rojo 1.715 V

Diodo LED Verde 2.273 V

Diodo LED Amarillo 1.799 V

Diodo LED Azul 2.553 V

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III. Curva característica del diodo.

Arme el siguiente circuito para visualizar la curva característica de un diodo semiconductor. Alimente el circuito con una señal senoidal con amplitud pico de 10 volts y frecuencia de 1 kHz.

a. Utilice el osciloscopio en modo X-Y para visualizar los resultados y dibuje las formas de onda resultante. Utilice un diodo de silicio.

b. Repita el mismo experimento para un diodo de germanio.

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IV. Puertas lógicas.

Los siguientes circuitos corresponden a dos puertas lógicas con diodos:

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D1

1N4001

R110kΩ

D2

1N4001

J1

J2

VCC5V XMM1

D1

1N4001

R110kΩ

D2

1N4001

J1

J2

VCC5V

XMM1

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Para cada una de ellas rellenar las Tablas siguientes:

COMPUERTA “AND”

Circuito a). VA (Volt) VB (Volt) VY (Volt)

0 0 0.65 V0 5 0.65 V5 0 0.65 V5 5 4.98 V

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COMPUERTA “OR”Circuito b)

VA (Volt) VB (Volt) VY (Volt)0 0 0 V0 5 4.98 V5 0 4.98 V5 5 4.98 V

V. Circuitos Recortadores.

Arme cada uno de los siguientes circuitos y dibuje los oscilogramas correspondientes. Utilice como entrada una señal triangular de 10 Vpp a 1 kHz del generador de señales.

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VI. Rectificadores de onda completa.

Arme los siguientes circuitos rectificadores de onda completa y grafique las señales resultantes. Utilice el transformador de 12 V rms a 500 mA conectado a la línea de alimentación.

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VII. Circuito rectificador

con filtro.

Al circuito rectificador de onda completa conecte un capacitor en paralelo al resistor de carga. Dibuje las señales de salida. Utilice 3 valores de capacitores diferentes, 4.7 F, 220 F y 1000 F. El resistor será de 10 k.

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(a). Oscilograma con C=4.7 F

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(b). Oscilograma con C=220 F

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(c). Oscilograma con C=1000 F

VIII. Regulador de voltaje de +5 volts.

Arme el siguiente circuito y dibuje las señales de salida del regulador (voltaje de CD y voltaje de rizo.

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Cuestionario

1) ¿Qué es un diodo?Es un dispositivo de dos terminales que permite el paso de la corriente en una sola dirección.

2) ¿Cómo está conformado un diodo? Está formado básicamente por una unión P-N, con un terminal conectado a cada uno de los contactos metálicos de sus extremos y con una cápsula capaz de alojar al conjunto, de la que salen los terminales correspondientes al ánodo "P" positivo y al cátodo "N" negativo.

3) ¿Cómo nos damos cuenta en un diodo cual es ánodo y el cátodo?

Ánodo es positivo no tiene ninguna raya en cambio el Cátodo se identifica llevando la raya gris.

4) ¿Qué es una compuerta lógica?La compuerta lógica con diodos utiliza el hecho de que los diodos conducen en un sentido pero no en el opuesto (funcionamiento de un interruptor o switch)

5) ¿Qué son los circuitos recortadores?Los circuitos recortadores se utilizan para eliminar parte de una forma de onda que se encuentre por encima o por debajo de algún nivel de referencia. Los circuitos recortadores se conocen a veces como limitadores, selectores de amplitud o rebanadores.

6) ¿Qué diferencia hay entre un diodo germanio y uno de silicio?el diodo de silicio comienza a conducir a partir de los 0,7v y el de germanio en 0,3v y esto se debe a su material

7) ¿Cuánto es la banda prohibida de un diodo?En el presente trabajo se estudió la banda de energía prohibida (Band gap o Eg )en Semiconductores (diodos) de Silicio y Germanio mediante un método basadoen el transporte eléctrico obteniéndose un valor para T=0 °K de (1.26 } 0.01) eV y(0.68 } 0.01) eV respectivamente.

8) ¿Cuál es el comportamiento del diodo a bajas temperaturas?Se comporta como un conductor

9) ¿Cómo conduce la corriente el diodo?Conduce permitiendo el paso de la corriente en una sola dirección.

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http://es.wikipedia.org/wiki/Corriente_el%C3%A9ctrica

http://www.unicrom.com/Tut_diodo.asp


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10) ¿Cómo son las ondas de los circuitos recortadores?Se utilizan para eliminar parte de una forma de onda que se encuentre por encima o por debajo de algún nivel de referencia. También se conocen como limitadores, selectores de amplitud o rebanadores.

11) Cuando un diodo está polarizado en forma directaa. Impide el paso de corrienteb. Conduce corriente c. Tiene una resistencia altad. Permite una gran caída de voltaje

12) Cuando a través de un diodo polarizado en directa se conecta un voltímetro, la lectura será aproximadamente

a. El voltaje de polarización de la bateríab. 0 Vc. El potencial de barra del diodod. El voltaje total del circuito

13) Un diodo de silicio está conectado en serie con una resistencia de 1 k y una batería de 5V. Si el ánodo está conectado a la terminal positiva de la fuente, entonces el voltaje del cátodo con respecto a la terminal negativa de la fuente es

a. 0.7 Vb. 0.3 Vc. 5.7 Vd. 4.3 V

14) Si la punta positiva de un multímetro (seleccionado para medir resistencia) se conecta al ánodo de un diodo y la punta negativa se conecta al cátodo. El multímetro registra una lectura alta, entonces el diodo.

a. Está en corto circuito b. Está abiertoc. Funciona correctamented. Presenta fallas

15) El valor promedio de un voltaje rectificado de media onda con un valor pico de 200 V esa. 63.66 Vb. 127.33 V c. 141.4 Vd. 0 V

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16) Cuando a la entrada de un rectificador de media onda se aplica una onda senoidal de 60 Hz, entonces la frecuencia de salida es

a. 120 Hz b. 30 HZc. 60 Hzd. 0 Hz

17) El valor pico en la entrada de un rectificador de media onda es 10 V. El valor pico aproximado en la salida es

a. 10 Vb. 3.18 Vc. 10.7 Vd. 9.3 V

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