INGENIERIA EN COMUNICACIONES Y ELECTRONICA MATERIA: FISICA DE SEMICONDUCTORES PRACTICA: CURVA CARACTERISTICA DEL DIODO PROFESOR: DR. JOSÉ AMPARO ANDRADE LUCIO ALUMNO: ISAAC AGUSTIN RAMIREZ TOVAR 17/10/2017
CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO
Ob!"#$% &! '( P)*+"#+(: Obten btene er
la
curv curva a
carac aracte terí ríst stic ica a
de
un
diodo iodo
rec rectifi tific cador ador
1N40 1N400 07y
su
comportamiento al ser sometido a diferentes valores de voltaje.
I,")%&-++#,: En este trabajo se demuestra demuestra de manera práctica práctica todo lo relacionado relacionado a la teoría sobr sobre e el comp compor orta tami mien ento to del del diod diodo o rect rectif ific icad ador or al obte obtene nerr la gráf gráfic ica a del del comportamiento del del diodo a diferentes diferentes voltajes se demuestra la similitud similitud de los resultados obtenidos con los datos te!ricos "en condiciones ideales.#
S-"!,"% T!)#+%: $n diod diodo o es un comp compon onen ente te elec electr tr!n !nic ico o de dos dos term termin inal ales es %ue %ue perm permit ite e la circulaci!n de la corriente el&ctrica a trav&s de &l en en un solo sentido. sentido. Este t&rmino generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor el más com'n en la actu actual alid idad ad(( cons consta ta de una una pie) pie)a a de cris crista tall semiconductor conec conectad tada a a dos terminales terminales el&ctricos. el&ctricos. El diodo de vacío "%ue vacío "%ue actualmente ya no se usa e*cepto para tecnologías de alta potencia# es un tubo de vacío con vacío con dos electrodos+ una electrodos+ una lámina como ánodo y un cátodo.
,e forma simplificada la curva característica de un diodo "-/# consta de dos region regiones+ es+ por debajo debajo de cierta cierta diferencia de potencial potencial se comporta como un circuito abierto "no conduce# y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia el&ctrica el&ctrica muy pe%uea. ,ebido a este comportamiento se les suele suele denominar denominar rectificadores rectificadores ya %ue son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa negativa de cual%uier cual%uier seal como paso inicial inicial para convertir convertir una corriente alterna en alterna en corriente continua. continua.
P)%+!&##!,"% R!-'"(&%: 1. oma un diodo rectificador 1N4007 y reali)a el montaje de la figura 1 utili)ando una fuente de continua.
2igura 2igura 1. 3ontaj 3ontaje e el&ctr el&ctrico ico para para polari polari)ar )ar en directa un diodo de silicio 1N4007.
ell ellen ena a la tabl tabla a 1 midi midien endo do en el osci oscilo losc scop opio io y con con ayud ayuda a de un polímetro las diferentes caídas de potencial polari)ando el diodo en directa como muestra la figura 1. En la fuente limita la corriente aplicada a 1 5. V +
/oltaje en la fuente de alimentaci!n variable de continua medido con un osciloscopio. Vdiodo+ /oltaje en bornes del diodo medido con un polímetro Vres+ /oltaje en bornes de la resistencia el&ctrica medido con un osciloscopio. I + 6orriente %ue circula por la resistencia el&ctrica obtenida aplicando la ley de Om en la misma. V
"/#
Vdiodo Vres I
"5#
"/#
"/#
08
04
09
0:
10
14
8
4
:
10
14
0
0
0
.98
.;8
0.;7
0.9
0.94
0.9:
0.9<
0.71
0
0
0
0.89
0.8=
0.78
1.8;
=.8:
7.8
<.8;
1=.8=
0
0
0
0.8;m5 0. 0 .40m5 0. 0.78m5 1.=m5 =. =.84m5
7.09m5
<.0=m5
1=m5
abla 1. /oltaje y corriente de un diodo rectificador polari)ado en directa.
Ob!)$(+#%,!:
>os primeros tres valores de la corriente son cero debido a %ue se necesitan al menos 0.7 para %ue para este tipo de diodo diodo se necesitan necesitan almenos almenos 0.7/ 0.7/ para para %ue empiece a permitir el paso de la corriente.
2. ?olari)a el diodo en inversa seg'n aparece en el circuito de la figura 8 y mide mide siguie siguiendo ndo las instru instrucci ccion ones es del apart apartado ado anteri anterior or para para comple completar tar las medidas %ue aparecen en la tabla 8. En la fuente limita la corriente aplicada a 1 5. 5.
2igura 8. 3ontaje el&ctrico para polari)ar en directa un diodo de silicio 1N4007.
1
08
04
09
0:
10
14
8
4
:
10
14
"/# 0.8 Vres "/# 0 I "5# 0
0.4 0 0
0.9 0 0
0.: 0 0
1 0 0
1.4 0 0
8 0 0
4 0 0
: 0 0
10 0 0
14 0 0
V
"/#
Vdio do
abla 8. /oltaje y corriente de un diodo rectificador polari)ado en inversa.
Ob!)$(+#%,!: para todos los valores de voltaje aplicados el valor de la corriente es conectado en polari)aci!n inversa..
siempre cero debido a %ue el diodo esta
3. epresenta los resultados obtenidos en una gráfica en la %ue el eje y es la corriente y el eje * es el voltaje.
4. ,e las medidas %ue as reali)ado asta el momento @cuál es el potencial de barrera para este tipo de diodosA BEl potencial de barrera del diodo rectificador es de 0.;:7 /
5. 3onta el circuito de la figura = para lo %ue utili)arás en este caso una fuente en altern alterna a funcio funcionan nando do con una frecu frecuenc encia ia de 8 CD). CD). En el oscilo oscilosco scopio pio visuali)a en su modo F la caída de potencial en la resistencia como eje vertical y la caída de potencial en todo el circuito como eje . ,ibuja lo %ue observas en la pantalla. @6uál es el potencial de barrera del diodoA
2igu 2igura ra =. 3ont 3ontaj aje e el&c el&ctr tric ico o para para observar en el osciloscopio la curva característica de un diodo de silicio 1N4007.
6. Gusca Gusca la curva característ característica ica del diodo diodo y compárala compárala con la %ue as obtenido obtenido en el apartado ; de la práctica.
B
>a grafica obtenida obtenida es similar a la parte parte positiva de la gráfica ya %ue solamente se reali)aron las pruebas con valores de voltaje positivos se puede observar tambi&n %ue en el diodo comien)a a circular corriente despu&s de los 0.= / y es lo %ue se representa en la gráfica.
DIODO ZENER. 1. 3onta el circuito de la figura 4 utili)ando la fuente de alterna con una frecuencia de 8 CD). >leva al canal ori)ontal del osciloscopio la seal de la fuente y al canal vertical la seal en bornes de la resistencia.
2igura 4. 3ontaje el&ctrico para medir un diodo Hener.
8 5plica 5plica diferentes tensiones en alterna y dibuja lo %ue ves en pantalla midiendo en el modo F del osciloscopio. /B8/ /B0.;/
V=4V
V=6V
V=10V
V=20V
DIODO LED 1. 3onta aora el circuito de la figura ; para trabajar con diodos >E,.
2igu 2igura ra ;. 3ont 3ontaj aje e el&c el&ctr tric ico o para para pola polari ri)a )arr en directa un diodo >E,.
8. 3ide 3ide la tensi! tensi!n n en la resist resisten encia cia para para difere diferente ntes s voltaj voltajes es y apunt apunta a para para %u& %u& potencial en directa comien)a a emitir lu) cada diodo >E,. Es suficiente con aplicar una tensi!n má*ima de ; / limitando la corriente a 0.; 5. B
D#%&% LED
P%"!,+#(' V%'"8
8.41 8.<; 8.8: 8.=< =.7
5marillo Glanco ojo /erde /ioleta
=. ,a la vuelta al diodo >E, y polarí)alo en inversa. 3ide la tensi!n en el diodo y coment comenta a si polar polari) i)ado ado en inver inversa sa emite emite lu). lu). No sobrep sobrepase ases s los los ; / de tensi! tensi!n n aplicada. B >os >E,s no emiten lu) al estar polari)ados inversamente. inversament e. 4. 6onecta en directa todos los >E,I suministrados e*cepto el >E, %ue emite en infrarrojo y describe la lu) %ue emite cada uno de ellos y el potencial para el %ue comien)a a acerlo. 6onsiderando estos resultados y las ojas de características de estos elementos completa en la tabla el material del %ue crees %ue está eco cada uno de los >E,s estudiados.
C%'%) &! '( '-9
P%"!,+#(' (' -! M("!)#('
,iodo >E, 5marillo Glanco ojo /erde /ioleta
!0#"#&(
+%#!,9( ( !#"#) V8
5marillo Glanco ojo /erde /ioleta
1.7: 8.87 1.9 1.: =.4;
Iilicio Jermanio Iilicio Iilicio Jermanio
abla =. ,iodos >E, color de la lu) %ue emiten potencial al %ue comien)an a acerlo y material del %ue pueden estar ecos.
C%,+'-#%,!: 6on esta práctica práctica me %uedo mas claro claro las funciones funciones y caracterist caracteristicas icas de estos estos componentes electr!nicos asi como su comportamiento. Ie pudo verificar verificar mediante simulaci!n y mediante implementaci!n %ue los circuitos planteados entregan las seales %ue se esperaba mediante apro*imaci!n te!rica. 6omo se esperaba los diodos actuaron tal como lo aprendido te!ricamente conduciendo en polari)aci!n directa y abriendo el circuito en polari)aci!n inversa. En el caso de los >E,s pudimos predecir mediante el color emitido y la potencia medida en cada uno el material del %ue esta eco el >E,.
