UNIVERSIDAD DE LA COSTA FACULTAD FACULTAD DE INGENIER INGE NIERÍAS ÍAS PROGRAMA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA CICLO BÁSICO DE INGENIERÍA
Curva característica del diodo
ANGELO ANGELO GUERRERO, HERBIN HERNANDEZ, GERMAN FUENTES,. ING. ELECTRICA. . LABORATORIO DE
ELECTRÓNICA I. 'o&ar 'o&aran! an!o o "a r-'t# r-'t#'a 'a e)er#& e)er#&ent enta" a" 'ont 'o ntra ra "a r-' r-'t# t#'a 'a s#&% s#&%"a "a!a !a,, E" !#o! !#o!o o t#ene t#ene 3ar#a 3ar#ass %t#" %t#"#! #!a! a!es es !e "as "as '%a" '%a"es es nosotros :o!e&os aro3e'0ar 0ar ero ;'&o esta&os se(%ros !e 0aber es'o(#!o e" !#o!o 'orre'to <%e se a'o"e a n%estras ne'es#!a!es= B%eno ara e""o e)#ste "a '%r3a 'ara'ter*st#'a !e" !#o!o.
Resumen
En este trabajo se reten!e rea"#$ar %n res%&en a'er'a a"(%nos !e "os t#os !e !#o! !#o!os os e)#s e)#ste tent ntes es,, en '%an '%anto to a s%s s%s 'ara'ter*st#'as, s% r#n'##o !e +%n'#ona&#ento, s%s &o!os !e 'one)#n &-s 'o&%nes "as a"#'a'#ones !e "os !#o!os &-s %sa!os en e"e'trn#'a 'o&o e" 'as 'aso o !e "os !#o!os !#o!os /ar#'a ar#'a,, Zener, Zener, LED, "os +oto!#o!os.
". #undamentos undamentos Te!ricos e!ricos
Palabras claves
Curva característica del $iodos
D#o!o, 'one)#n, +%n'#ona&#ento, e"e'trn#'a.
Esta '%r3a nos er&#te 3er "as ro#e!a!es !e" !#o!o tanto en o"ar#$a'#n !#re'ta 'o&o en o"ar#$a'#n #n3ersa. Esta '%r3a est- !#3#!#!a en 5 re(#ones '"ara&ente>
Abstract
T0#s aer a#&s to &a1e a s%&&ar abo%t so&e o+ t0e tes o+ !#o!es, #n ter&s o+ #ts '0ara'ter#st#'s, #ts oerat#n( r#n'#"e, 2as &ost 'o&&on 'onne' 'onne't#o t#on n an! a"#' a"#'at# at#ons ons o+ !#o!es !#o!es &ost &ost 'o 'o&& &&on on" " %se! %se! #n e"e' e"e'tr tron on#' #'ss s%'0 s%'0 as t0e t0e 'a 'ase se o+ !#o! !#o!es es /ar#' ar#'a a,, Zener, LED, an! 0oto!#o!es
Re(#n A> La re(#n A 'onsta !es!e e" 3o"taje 'o!o ?/'@ 0asta e" 3o"taje +or2ar! ?/+@ es r-'t#'a&ente %n '#r'%#to ab#erto. La re(#n B> Est- !a!a !ese e" or#(en es !e'#r !es!e !on!e se arte e" "ano 'artes#ano en e" eje 0asta e" 3o"taje 'o!o ?/'@ esta re(#n se 'o&orta 'o&o %na res#sten'#a
Keywords
D#o!es, 'onne't#on, oerat#n(.
La re(#n C> Esta se !a !es!e e" or#(en en e" eje 0asta e" 3o"taje !e r%t%ra ?/r@ este a" #(%a" <%e "a re(#n B se 'o&orta 'o&o %na res#s res#sten ten'#a '#a ero ero 'on o"ar#$ o"ar#$a'# a'#n n #n3ersa.
. Intr Introd oduc ucci ci!n !n
En e" res resen ente te #n+o #n+orr&e se !eta !eta"" ""ar ara a 'o&o son "as '%r3as 'ara'ter*st#'as !e "os !#o!os 4N5667, 4N5788, 4N5787 rea"#$ rea"#$a!o a!oss tanto tanto +*s#'a +*s#'a&ent &ente e as* 'o&o 'o&o ta&b ta&b#9 #9n n ana" ana"#$ #$ar are& e&os os "os "os '#r '#r'%#t '%#tos os s#&% s#&%"a "a!o !oss se res resen enta tara ra "os "os erro errore ress
La re(#n D> La re(#n &-s a"eja!a !e to!as, esta re(#n est- !a!a !es!e e" 3o"taje !e
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r%t%ra 0asta e" 3o"taje ?/r@ 0asta e" 3o"taje e'a$ ?/rs&@ en esta $ona e" !#o!o se <%e&a t#ene %n 'o&orta&#ento 'o&o %n '#r'%#to 'on %na +%ente a"terna ?AC@ %na +%ente 'ont#n%a ?DC@ 'one'ta!os entre s* or "a res#sten'#a obten#!a en "a re(#n C.
Corriente m*+ima 'Ima+).
Es "a #ntens#!a! !e 'orr#ente &-)#&a <%e %e!e 'on!%'#r e" !#o!o s#n +%n!#rse or e" e+e'to o%"e. Da!o <%e es +%n'#n !e "a 'ant#!a! !e 'a"or <%e %e!e !#s#ar e" !#o!o, !een!e sobre to!o !e" !#seo !e" &#s&o. Corriente 'Is).
inversa
de
saturaci!n
Es "a e<%ea 'orr#ente <%e se estab"e'e a" o"ar#$ar #n3ersa&ente e" !#o!o or "a +or&a'#n !e ares e"e'trn0%e'o !eb#!o a "a te&erat%ra, a!&#t#9n!ose <%e se !%"#'a or 'a!a #n're&ento !e 46 en "a te&erat%ra. Corriente su&er,cial de -uas.
Tensi!n umbral% &artida '(r).
de
codo
o
Es "a e<%ea 'orr#ente <%e '#r'%"a or "a s%er'#e !e" !#o!o ?3er o"ar#$a'#n #n3ersa@, esta 'orr#ente es +%n'#n !e "a tens#n a"#'a!a a" !#o!o, 'on "o <%e a" a%&entar "a tens#n, a%&enta "a 'orr#ente s%er'#a" !e +%(as.
de
La tens#n %&bra" ?ta&b#9n ""a&a!a barrera !e oten'#a"@ !e o"ar#$a'#n !#re'ta 'o#n'#!e en 3a"or 'on "a tens#n !e "a $ona !e 'ar(a esa'#a" !e" !#o!o no o"ar#$a!o. A" o"ar#$ar !#re'ta&ente e" !#o!o, "a barrera !e oten'#a" #n#'#a" se 3a re!%'#en!o, #n're&entan!o "a 'orr#ente "#(era&ente, a"re!e!or !e" 4 !e "a no&#na". S#n e&bar(o, '%an!o "a tens#n e)terna s%era "a tens#n %&bra", "a barrera !e oten'#a" !esaare'e, !e +or&a <%e ara e<%eos #n're&entos !e tens#n se ro!%'en (ran!es 3ar#a'#ones !e "a #ntens#!a! !e 'orr#ente.
Tensi!n de ru&tura '(r).
Es "a tens#n #n3ersa &-)#&a <%e e" !#o!o %e!e soortar antes !e !arse e" e+e'to a3a"an'0a. Ter#'a&ente, a" o"ar#$ar #n3ersa&ente e" !#o!o, este 'on!%'#r- "a 'orr#ente #n3ersa !e sat%ra'#n en "a rea"#!a!, a art#r !e %n !eter&#na!o 3a"or !e "a tens#n, en e" !#o!o nor&a" o !e %n#n abr%ta "a r%t%ra se !ebe a" e+e'to a3a"an'0a no obstante 0a otro t#o !e !#o!os, 'o&o "os Zener, en "os <%e "a r%t%ra %e!e !eberse a !os e+e'tos>
2
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E-ecto
avalanc/a
?!#o!os
o'o
'%r3a 'ara'ter*st#'a !e %n !#o!o ?I/@ 'onsta !e !os re(#ones> or !ebajo !e '#erta !#+eren'#a !e oten'#a", se 'o&orta 'o&o %n '#r'%#to ab#erto ?no 'on!%'e@, or en'#&a !e e""a 'o&o %n 'orto '#r'%#to 'on &% e<%ea res#sten'#a e"9'tr#'a. Deb#!o a este 'o&orta&#ento, se "es s%e"e !eno&#nar re't#'a!ores, a <%e son !#sos#t#3os 'aa'es !e 'on3ert#r %na 'orr#ente a"terna en 'orr#ente 'ont#n%a. S% r#n'##o !e +%n'#ona&#ento estbasa!o en "os e)er#&entos !e Lee De Forest.
!oa!os@. En o"ar#$a'#n #n3ersa se (eneran ares e"e'trn 0%e'o <%e ro3o'an "a 'orr#ente #n3ersa !e sat%ra'#n s# "a tens#n #n3ersa es e"e3a!a "os e"e'trones se a'e"eran #n're&entan!o s% ener(*a '#n9t#'a !e +or&a <%e a" '0o'ar 'on e"e'trones !e 3a"en'#a %e!en ro3o'ar s% sa"to a "a ban!a !e 'on!%''#n. Estos e"e'trones "#bera!os, a s% 3e$, se a'e"eran or e+e'to !e "a tens#n, '0o'an!o 'on &-s e"e'trones !e 3a"en'#a "#ber-n!o"os a s% 3e$. E" res%"ta!o es %na a3a"an'0a !e e"e'trones <%e ro3o'a %na 'orr#ente (ran!e. Este +en&eno se ro!%'e ara 3a"ores !e "a tens#n s%er#ores a /.
$iodo &n o 1ni!n &n
Los !#o!os n, son %n#ones !e !os &ater#a"es se&#'on!%'tores e)tr*nse'os t#os n, or "o <%e ta&b#9n re'#ben "a !eno&#na'#n !e %n#n n. Ha <%e !esta'ar <%e n#n(%no !e "os !os 'r#sta"es or seara!o t#ene 'ar(a e"9'tr#'a, a <%e en 'a!a 'r#sta", e" n&ero !e e"e'trones rotones es e" &#s&o, !e "o <%e o!e&os !e'#r <%e "os !os 'r#sta"es, tanto e" 'o&o e" n, son ne%tros. ?S% 'ar(a neta es 6@.
E-ecto 0ener ?!#o!os &% !oa!os@.
C%anto &-s !oa!o est- e" &ater#a", &enor es "a an'0%ra !e "a $ona !e 'ar(a. :%esto <%e e" 'a&o e"9'tr#'o E %e!e e)resarse 'o&o 'o'#ente !e "a tens#n / entre "a !#stan'#a ! '%an!o e" !#o!o est9 &% !oa!o, or tanto ! sea e<%eo, e" 'a&o e"9'tr#'o ser(ran!e, !e" or!en !e 846J /K'&. En estas 'on!#'#ones, e" ro#o 'a&o %e!e ser 'aa$ !e arran'ar e"e'trones !e 3a"en'#a #n're&ent-n!ose "a 'orr#ente. Este e+e'to se ro!%'e ara tens#ones !e 5 / o &enores.
Polari2aci!n directa
En este 'aso, "a bater*a !#s&#n%e "a barrera !e oten'#a" !e "a $ona !e 'ar(a esa'#a", er&#t#en!o e" aso !e "a 'orr#ente !e e"e'trones a tra39s !e "a %n#n es !e'#r, e" !#o!o o"ar#$a!o !#re'ta&ente 'on!%'e "a e"e'tr#'#!a!.
$iodo
Un !#o!o ?!e" (r#e(o !os 'a&#nos@ es %n !#sos#t#3o se&#'on!%'tor <%e er&#te e" aso !e "a 'orr#ente e"9'tr#'a en %na n#'a !#re''#n 'on 'ara'ter*st#'as s#&#"ares a %n #nterr%tor. De +or&a s#&"#'a!a, "a
Polari2aci!n inversa
En este 'aso, e" o"o ne(at#3o !e "a bater*a se 'one'ta a "a $ona e" o"o os#t#3o a "a $ona n, "o <%e 0a'e a%&entar "a $ona !e 'ar(a esa'#a",
3
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"a tens#n en !#'0a $ona 0asta <%e se a"'an$a e" 3a"or !e "a tens#n !e "a bater*a, ta" 'o&o se e)"#'a a 'ont#n%a'#n> E" o"o os#t#3o !e "a bater*a atrae a "os e"e'trones "#bres !e "a $ona n, "os '%a"es sa"en !e" 'r#sta" n se #ntro!%'en en e" 'on!%'tor !entro !e" '%a" se !es"a$an 0asta ""e(ar a "a bater*a.
'a!a 3a"or !e / e I. Ta&b#9n 'a"'%"e e" 3a"or !e "a res#sten'#a #n3ersa !'. 4. 5ATERIALE6
Una :rotoboar!. D#o!o. Dos Cab"es a!ata!ores. Una F%ente !e 3o"taje. Un M%"t*&etro. 7. C*lculos y Resultados
3. $esarrollo e+&erimental
an*lisis
$e
:ara 'a"'%"ar "a res#sten'#a so"o se &%"t#"#'an "os 3a"ores !e 3o"tajes ?/@ or "os !e 'orr#ente ?I@ 'on "a +or&%"a s#(%#ente>
4. Con e" &%"t*&etro &#!a "a res#sten'#a DC !#re'ta e #n3ersa !e" !#o!o 4N45. s# e" !#o!o est- en b%en esta!o se !ebe obtener %na re"a'#n #n3ersaK !#re'ta &aor <%e 4666>4.
RP /QI
. Ar&e e" '#r'%#to &ostra!o a 'ont#n%a'#n>
3..8 Polari2aci!n $irecta.
Vs de la V(V) fuente en el (V) diodo 0.0 0.3 * 0.5 * 0.7 * 1.0 3.0 6.0
I (mA)
R (calculada)
3.2.- :o"ar#$a'#n In3ersa ?en e" '#r'%#to
anter#or, #n3#erta "a os#'#n !e" !#o!o@. To&e n%e3a&ente 3a"ores !e 3o"taje 'orr#ente. Ante"os en "a s#(%#ente tab"a>
3.".8 Polari2aci!n inversa.
Vs de la V(V) fuente en el (V) diodo
5. Con "os !atos obten#!os 'a"'%"e e" 3a"or !e "a res#sten'#a !#re'ta !' ara
4
I (mA)
R (calculada)
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- 1.0 - 2.0 - 3.0 - 4.0 - 5.0 - .0 - 10.0
Conclusiones
Bibliografía
5
