Laboratorio de Dispositivos D ispositivos Electrónicos
I. TEMA: CARACTERÍSTICAS BÁSICAS DEL DIODO
SEMICONDUCTOR (SILICIO Y GERMANIO). II. OBJETIVOS: 1. Utilizar Utilizar las característ características icas de operació operación n de los diodos diodos semiconduc semiconductores tores..
III. INTRODUCCION TEORÍCA: DIODO 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. Debido a este comportamiento del diodo, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. DIOD DI ODO O ! " U!#"! !$
%n un diodo cuando la zona como la zona !, son neutros &cuando tienen el mismo n'mero de electrones que de protones(. )l unir un semiconductor tipo ! con uno tipo se origina un flu*o de electrones a través tra vés de la unión !. +os electrones libres &del semiconductor !( se unen a los ueco &del cristal ( form-ndose un ión positivo en ! y uno negativo en . %sto origina una tensión de difusión que se opone al flu*o de electrones a través de la unión. %sta tensión ir- aumentando con el paso de m-s electrones de ! acia , asta llegar un punto que imposibilita el paso de m-s electrones. )l valor de la tensión en este momento se le llama barrera de potencial o tensión umbral, &aproimadamente /,0 para diodos de 2ilicio, y de /,3 para diodos de 4e(. %n la zona próima a la unión ! aparece la llamada zona de depleión, en la cual no eisten portadores de carga libres libres.5 Polarización directa:
6onectando el borne positivo &c-todo( de la fuente a la zona , y el borne negativo &-nodo( a la zona !. )l aplicar tensión directa, se reduce la barrera de potencial de la unión, ya que la tensión aplicada impulsa a los electrones de ! y uecos de acia la unión &estrecando la zona de depleión(. or tanto, los electrones tienden a cruzar la unión de ! a y los uecos en sentido
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opuesto. 2i la tensión de la fuente es mayor que la tensión umbral, el diodo conducir- la electricidad a su través.
Polarización inversa:
6onectando el borne positivo &c-todo( de la fuente a la zona ! y el borne negativo &-nodo( a la zona . Debido a la polarización de la batería, los electrones y los uecos se encuentran atraídos acia los etremos del diodo, ale*ados de la unión !, de manera que se ensanca la zona de depleión. )sí los electrones y uecos encuentran mayor dificultad para pasar a tra vés de la unión. or consiguiente, el diodo no permitir- el paso de la corriente a su través comport-ndose como un interruptor abierto.
CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO:
•
7ensión umbral, de codo o de partida &8($ +a tensión umbral &también llamada barrera de potencial( de polarización
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directa coincide en valor con la tensión de la zona de carga espacial del diodo no polarizado. •
6orriente m-ima &#ma(. %s la intensidad de corriente m-ima que puede conducir el diodo sin fundirse por el efecto 9oule.
•
6orriente inversa de saturación &#s(. %s la pequeña corriente que se establece al polarizar inversamente el diodo por la formación de pares electrón:ueco.
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6orriente superficial de fugas. %s la pequeña corriente que circula por la superficie del diodo.
•
7ensión de ruptura &r(. %s la tensión inversa m-ima que el diodo puede soportar antes de darse el efecto avalanca.
MODELO MATEMTICO:
%l modelo matem-tico m-s empleado es el de 2oc;ley que permite aproimar el comportamiento del diodo en la mayoría de las aplicaciones. +a ecuación que liga la intensidad de corriente y la diferencia de potencial es$ +a ecuación matem-tica de esta curva es$
V. PROCEDIMIENTO:
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1. Usando el <mímetro, medir las resistencias directa e inversa del diodo. =egistrar los datos en la tabla 1. >. )rmar el circuito de la figura 1. a. )*ustando el volta*e con el potenciómetro, observar y medir la corriente y el volta*e directo del diodo, registrar sus datos en la tabla >. b. #nvertir el diodo verificando al mismo tiempo la polaridad de los instrumentos, proceder como en a(, registrando los datos en la tabla 3. &uso del ?icro amperímetro(
7)@+) 1&2i( = directa&A(
= inversa&A( BA
7)@+) >$ cc &.( #d&m)( d &v.(
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3. Usando el omímetro, medir las resistencias directa e inversa del diodo de 4ermanio.=egistrar los datos en la tabla C. 7)@+) C &4e( = directa &A(
= inversa&A( A
C. =epetir el circuito de la figura 1 para el diodo de 4ermanio, de manera similar al paso >, proceder a llenar las tablas F y E. 7)@+) F$ cc &.( #d&m)( d &v.(
/.1
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cc &.( d &.( #d& ).(
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VI. CUESTIONARIO FINAL: 1. 6onstruir el grafico #d G f &d( con los datos de las tablas > y 3. &2i.( 6alcular la resistencia din-mica del diodo. >. 6onstruir el grafico #d G f &d( con los datos de las tablas F y E. &4e.( 6alcular la resistencia din-mica del diodo. 3. #nterpretar los datos obtenidos en las tablas. C. %plicar los controles de operación de la fuente D6 utilizada. F. %poner sus conclusiones del eperimento.
%n esta eperiencia se observa que un diodo permite l a conducción de corriente cuando esta polarizado directamente comport-ndose como un circuito cerrado, sin embargo, cuando esta polarizado inversamente el diodo impide la conducción de corriente comport-ndose como un circuito abierto.
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VII) BIBLIOGRAFÍA:
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