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• milton ruiz edquen

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LABORATORIO N° 2

“DIODOS SEMICONDUCTORES”

CARRERA:

MECÁNICA ELECTRICA

CICLO:

II

GRUPO:

“5” S

CURSO:

ELECTRONICA

PROFESOR: ALUMNOS:

FECHA DE REALIZACON DEL INFORME: 14 / 12 / 2015

2015 – II

1. Objetivos

     

Identificar los diferentes tipos de diodos semiconductores. Identificar el ánodo y cátodo de los diodos. Comprobar el estado del diodo al Polarizarlo directa e inversamente, detectar fallas en los diodos. Medir las formas de onda de entrada y salida de un circuito rectificador básico utilizando el osciloscopio. Trabajar eficazmente en equipo. Aplicar las normas de seguridad en el laboratorio

2. Introducción Teórica CONCEPTOS BASICOS:  EL DIODO: -

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-

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido, es un dispositivo semiconductor que está hecho de silicio o germanio. Sus elementos son el ánodo y el cátodo se comporta idealmente como un interruptor, cuando esta polarizado directamente conduce (cerrado), polarizado inversamente no conduce (abierto). Para que un diodo entre en conducción debe polarizarse directamente y entre ánodo y cátodo una caída de tensión que depende del tipo y material del diodo. Los principales diodos son de Silicio, de Germano, de Conmutación, Zener, LED son dispositivos semiconductores formados por dos capas P-N , que son empleados como rectificadores, limitadores , reguladores de voltaje multiplicadores de voltaje , visualizadores , gracias a su propiedad de conducción cuando esta polarizado directamente. Dependiendo del tipo de material pueden requerir en sus extremos ánodo y cátodo una tensión de (0.2 a 0.3> si es de germanio y, (O.6 a 0.7 y> si es de silicio, en el caso de los diodos Led el voltaje puede variar entre (1.2 y 2,5 y) Las característica técnicas principales son La corriente máxima (lo max.) en sentido directo y el voltaje inverso de pico (PIV) o voltaje de ruptura. Los diodos Zener se polarizan inversamente y sus características son Voltaje & regulación zener y Corriente o potencia máxima l omax o P max.). Los diodos LED son utilizados como indicadores en paneles, tableros, tarjetas, etc. y se encuentran en colores como rojo, verde, amarillo, naranja o también Infrarrojo y Láser. Un LCD tiene una vida extremadamente larga comparada con las lámparas de cualquier clase. Un LED emitirá luz por siempre si es operado a la corriente apropiada.

 CLASIFICACION DE LOS DIODOS Por el tipo de material

-

-

 SILICIO Soporte alto PIV (alrededor de 1000v) Soporta alta corriente Soporte alta temperatura (2000C) Requiere de 0.6 a 0.7 voltios para polarizarse directamente Respuesta de frecuencia es baja

 GERMANIO - Bajo PIV (menor de 400 y) - Soportan poca corriente Temperaturas menores a 1000 °F Requieren 0.2 voltios Respuesta de frecuencia es alta

3. Equipos y Materiales          

Osciloscopio de dos canales Generador de funciones Fuente de alimentación 5VDC, 12 VDC Multímetro Protoboard Diodos de silicio 1N4007 Diodo de germanio ECG 109 Diodo de conmutación 1N4148 Diodo Zener 1N 4733A Diodo LED rojo ECG 3007 Resistencias de 330Ω ½ W • Resistencia de 1 KΩ, ½ W

4. Procedimiento Parte I: Características de los Diodos Semiconductores 1. Identifique y anote las principales características de los diodos mostrados en la figura, use el

1N4007

Tipo de Diodo. . Material: silicio Características Técnicas:

Voltaje inverso de Pico (PIV): 50 a 1000v Corriente máxima: 1.0 A 1N4148

Tipo de Diodo Material: silicio Características Técnicas: Voltaje inverso de Pico (PIV): 100v Corriente Máxima: 10mA

ECG 109 o NTE 109

Tipo de Diodo Material: SILICIO Características Técnicas:

Voltaje inverso de Pico (PIV): 100V Corriente Máxima: 10mA 1N4733A

Tipo de Diodo: ZENER Características Técnicas: Voltaje Zener: 5.1 Corriente Máxima: 10 mA Potencia Máxima:

ECC3007

Tipo de Diodo: LET Características Técnicas: Corriente Máxima: Voltaje inverso de pico (PIV):

Parte II: Prueba de Diodos Semiconductores 2.1 Usando el multímetro digital, seleccione la prueba de diodos, elija el diodo rectificador de silicio 1N4007 y conecte el instrumento tal como se muestra en la figura. Anotar los valores indicados en la pantalla del multímetro digital a) Polarización Directa

b) Polarizacion Inversa

fig2 0.558

0

2.2. Repita la prueba de medición para cada uno de los diodos indicados en la tabla 1 y anote los datos.

Prueba en Polarizació n

Diodo de Germanio ECG 109

Diodo de Conmutación 1N4148

Diodo Led

Diodo Zener

ECG 3007

1N4733

Directa

0.701

1.81

0.702

Inversa

0L

0L

0L

Parte III: Circuito con Diodos Semiconductores 3.1 Utilizando el diodo le silicio 1N4007, implemente el circuito mostrado en la figura 1.

Mida el voltaje en los extremos del diodo y luego en los extremos de la resistencia, anote los resultados.

Voltaje de la Fuente VDC

Voltaje en el Diodo

Voltaje en la Resistencia

Calculo de la Corriente en la

Resistencia

12 V

0.693 V

11.27 V

11.27 mA

3.2. Invierta la polaridad del diodo y realice nuevamente las mediciones, anote los resultados.

Voltaje de la Fuente VDC 12 V

Voltaje en el Diodo

Voltaje en la Resistencia

11.96V

Corriente en la Resistencia

0V

0A

3.4 Implemente el circuito mostrado en la figura 2 R1 330 ohm

+ V1 5V

D1 LED1

3.5 ¿Qué observa en el Diodo LED? Podemos observar que por el diodo ce conduce que corriente lo cual enciende 3.7 ¿Qué sucede cuando invierte la polaridad del Diodo LED? Al invertir la polaridad del diodo el circuito se abre y ya no pasa corriente eléctrica.

Parte IV: COMPORTAMIENTO DINAMICO CON SEÑAL ALTERNA DEL DIODO 4.1 Utilizando el diodo de conmutación 1N4148, implemente el circuito mostrado en la figura 3 4.2 Obtenga del Generador de Funciones una señal cuadrada de 10 Vpp a una frecuencia de 1KHz.

CH1

B

CH2

1N4148 D1

V1 5 /5V

A

R1 1k

1000 Hz

Figura 3 4.3 Conecte el canal CH1 en paralelo con el Generador de Funciones punto (B) y el canal CH2 ( A) en paralelo a la Resistencia R1. 4.4 Graficar las formas de onda obtenida en cada canal del Osciloscopio ambos canales deben estar en la escala de 5 Volt/div y el CH2 con el selectos en DC

4.5 Implemente el circuito de la figura 4.

4.6 Utilizando el voltímetro digital en VDC , mida las tensiones en cada uno de los elementos y complete la tabla. Utilizando el voltímetro digital en VDC, mida las tensiones en cada uno de los elementos y complete la tabla.

Tensión en el Diodo Rectificador 693.005mV

Tensión en el

Tensión en el

Tensión en la

Tensión en la

Diodo Zener

Diodo LED

Resistencia R3

Resistencia R1

7.49V

1.761V

6.828V

5.718V

Mida las corrientes por las resistencias R1 y R3 y el Diodo Zener y completar la tabla

Corriente en el Diodo Rectificador

Corriente en el Diodo Zener

Corriente en el Diodo LED

Corriente en la

Corriente en la

Resistencia R3

Resistencia R1

21.18 mA

2.299 mA

Implemente el circuito mostrado en la figura 5, obtenga del generador de funciones una señal TTL (pulsos cuadrados positivos de 5 Vdc).

APLICACIÓN DE LO APRENDIDO

1.- ¿Qué clase de dispositivo es un diodo? Son dispositivos semi conductores lo cual llega a ser complemento de los circuitos electrónicos que tiene 2 polos llamado cátodo y ánodo. 2.- ¿Cómo está polarizado un diodo que no conduce? Un diodo esta polarizado en inversa 3.- ¿Cuál es la diferencia entre un diodo LED y un diodo rectificador? La diferencia es que el diodo LED emite luz y el diodo rectificador se utiliza como un semiconductor. 4.- Describa el comportamiento del diodo ideal El diodo ideal es un componente discreto que permite la circulación de corriente entre sus terminales en un solo sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario. 5.- ¿Que Diodo se polariza inversamente para que funciones como regulador de voltaje?

Un diodo zener 6.- ¿Qué características debe tener un Diodo para aplicarlo como interruptor rápido? se forma uniendo los materiales tipo N y tipo P, deben estar construidos a partir del mismo material base cual puede ser Germainio o Silicio

CONCLUSIONES  Se puede observar claramente que a mayor voltaje aplicado, el voltaje presente en la resistencia aumentaba rápidamente, mientras que el diodo aumentaba relativamente poco.  Posteriormente se obtuvo la gráfica de el voltaje aplicado con respecto a las lecturas de la corriente del circuito.  Se observa la relación lineal entre el voltaje aplicado y la corriente en el circuito.  También se obtuvo la gráfica de la corriente del circuito con respecto al voltaje presente en el diodo.