El Diodo Semiconductor

Experiencia 1

Reconocimiento de
diodos semiconductores usando multímetro

Descripción del diodo

El diodo semiconductor es un dispositivo que permite el
paso de la corriente eléctrica en una única
dirección. De forma simplificada, la curva
característica de un diodo consta de dos regiones: por
debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un
circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un corto
circuito con muy pequeña resistencia eléctrica. En
la siguiente imagen se puede notar un diodo el cual su banda gris
representa el cátodo y la banda negra el
ánodo.

Debido a este comportamiento, se les suele denominar
rectificadores, ya que son dispositivos capaces de convertir una
corriente alterna en corriente continua.

Se prueba que el multímetro funciona
correctamente, para esto se pegan las puntas de prueba y se
coloca el multímetro para medir continuidad, si el
multímetro marca cero funciona correctamente.

Para saber si el diodo funciona correctamente se debe
colocar la punta de prueba roja al anodo y la punta de prueba
negra al catodo, el multímetro debe marcar aproximadamente
el Voltaje de arranque (Si=0,6V;Ge=0,3), luego de esto de se
intercambia de lugar las puntas de prueba de manera que no marque
continuidad el multímetro

Experiencia 2

Circuitos
Teóricos

• 1) Circuito con diodo de silicio en
  polarización directa

• 2) Circuito con diodo de silicio en
  polarización inversa

• 3) Circuito con diodo de germanio en
  polarización directa

• 4) Circuito con diodo de germanio en
  polarización inversa

Trazado de curva característica del diodo de
silicio

• 1) Diodo de Silicio en polarización
  Directa

• Vd	0,17	0,1	0,2	0,4	0,6	0,7	0,75
  Vr	0	0	0	14 mv	1,192 V	10,07 V	31 V
  E	17 mv	100 mv	200 mv	413 mv	1,680 V	10,55v	31,9 v
  Id	0	0	0	14 &µA	1,192 mA	10,07mA	31 mA

  

  • 3) Diodo de Silicio en
    polarización Inversa

  Vd	-1	-2	-3	-4	-6	-8	-10
  Vr	0	0	0	0	0	0	0
  E	-1	-2	-3	-4	-6	-8	-10
  Id	0	0	0	0	0	0	0

  

  Trazado de curva característica del diodo de
  Germanio

  • 4) Diodo de Germanio en
    polarización Directa

  Vd	0,008	0,1	0,2	0,4	0,52
  Vr	0	28,2 mV	300 mv	5,8 V	28,8 V
  E	0,008	100 mv	510 mv	6,37 v	29,4 V
  Id	0	28,2 &µA	300 &µA	5,8 mA	28,8 mA

  

  • 5) Diodo de Germanio en
    polarización Inversa

  Vd	-1	-2	-3	-4	-6	-8	-10
  Vr	0	0	0	0	0	0	0
  E	-1	-2	-3	-4	-6	-8	-10
  Id	0	0	0	0	0	0	0

  

  Conclusión

  Mediante los procedimientos y resultados
  experimentales obtenidos se pudo comprobar que los valores
  teóricos concuerdan con los datos
  experimentales

  Recortadores de señales
  usando diodos semiconductores

  Objetivo General

  • Estudiar los recortadores de
    señales y sus tipologías

  Objetivo Especifico

  • Estudiar los 4 posibles
    recortadores y sus características

  Descripción

  Un recortador es un circuito que permite, mediante
  el uso de resistencias y diodos, eliminar tensiones que no
  nos interesa que lleguen a un determinado punto de un
  circuito

  Procedimiento

  Se realizaron los siguientes cuatro montajes en el
  protoboard, Posteriormente se conectó el osciloscopio
  y medimos el voltaje máximo en la señal de
  entrada (canal 1) y en la de salida (canal 2), se
  visualizó la función de transferencia colocando
  el osciloscopio en modo XY y mostrando el canal 2, luego se
  realizaron los pasos anteriores cambiando la
  polarización del diodo y de la fuente de voltaje
  directa como se muestran a continuación:

  Circuitos Teóricos

  

  

  

  

  Resultados

  1)

  

  Función de
  transferencia

  

  2)

  

  Función de
  transferencia

  

  3) 4

  

  Función de
  transferencia

  

  4)

  

  Funcion de transferencia

  

  Recortadores

  Objetivo General

  • Estudiar el diodo como
    rectificador

  Objetivo Especifico

  • Estudiar los distintos tipos de
    rectificadores. Media Onda, Media doble onda y onda
    completa

  Procedimiento

  Se armó en el protoboard los circuitos
  correspondientes y luego Se procedió a medir el
  voltaje de salida en la resistencia para compararlo con el
  voltaje de entrada suministrado por la fuente, con ayuda de
  la teoría vista en clases se verifican que las
  señales de salida esta correcta.

  Circuitos
  Teóricos

  Rectificador de Media
  Onda

  

  Rectificador de Media doble
  onda

  

  Rectificador de Onda
  completa

  

  Rectificador de Media Onda

  

  Funcion de transferencia

  

  Rectificador de Doble Media
  Onda

  

  Función de
  transferencia

  

  Rectificador de Onda
  completa

  

  Señal de
  entrada

  

  Señal de
  salida

  Conclusión

  Media Onda:

  Se observa como al estar conectado el diodo en serie
  con la fuente y la resistencia, el diodo funciona como un
  interruptor, permitiendo el paso de la corriente solo cuando
  este se encuentre en polarización directa y a su vez,
  el voltaje de entrada supere al voltaje umbral del diodo.
  Cuando la fuente se encuentre en el semiciclo negativo, el
  diodo no conducirá al estar en polarización
  inversa, por tanto, se habrá rectificado el semiciclo
  positivo solamente y desaprovecha el otro
  semiciclo.

  Doble Media Onda:

  En este caso se demostró una experiencia
  similar al rectificador de media onda, la diferencia es que
  esta vez sí se aprovecha el semiciclo negativo, puesto
  que cuando la fuente entra en él, hay otro diodo
  conectado al revés del otro y entra en
  polarización directa para ese ciclo, logrando
  rectificar toda la onda.

  Onda Completa:

  Esta experiencia muestra cómo se puede
  rectificar la onda a través de un puente de diodos,
  los cuales están formados por 4 diodos, y para cada
  ciclo conducen 2 de ellos únicamente, debido a que en
  ambos semiciclos se logra rectificar la onda, es un
  método eficiente para llevar la señal a
  DC.

  Rectificadores de señales usando
  filtros

  Objetivo General

  • Implementar circuitos rectificadores con filtro
    capacitivo y comprobar que su uso aumenta la componente
    continua de la señal de salida.

  Descripción

  Un rectificador es el circuito que permite
  convertir la corriente alterna en corriente
  continua. Esto se realiza
  utilizando diodos rectificadores. Tomando como base
  la experiencia pasada, se puede apreciar la señal
  obtenida en la salida de los rectificadores no es propiamente
  continua y dista mucho de ser aceptablemente constante, lo
  que la haría inútil para la mayoría de
  las aplicaciones electrónicas.

  Para evitar este inconveniente se procede a un
  filtrado para eliminar el rizado de la señal
  pulsante rectificada. Esto se realiza
  mediante filtros RC, obteniéndose finalmente
  a la salida una corriente continua con un rizado que depende
  del filtro y la carga, de modo que sin carga alguna, no
  existe rizado.

  Procedimiento

  Se realizaron los siguientes montajes en el
  protoboard, posteriormente se conectó el osciloscopio
  a sus respectivos canales y observamos la señal de
  salida con el interruptor cerrado y abierto. Después
  realizamos las pruebas para cada una de las resistencias, se
  llevó a cabo la toma de valores y se determinó
  el voltaje de rizo.

  Circuitos Teóricos:

  

  

  Interrupctor Abierto

  

  Interruptor Cerrado

  

  Resultados

  Experiencia 1

  

  Experiencia 2

  

  Conclusión

  Se pudo demostrar que el voltaje de rizo
  varía dependiendo del capacitor, para esta experiencia
  debíamos usar uno de 1650&µF, pero
  además utilizamos otro para alcanzar 3300&µF
  al coenctarlo en serie, por tanto que al ser mayor,disminuye
  el voltaje de rizo, así como también
  varía con la resistencia del circuito RC, pues,
  mientras menor sea esta, mayor será el volaje de rizo.
  Por otra parte, se logró mantener el voltaje de rizo
  que buscábamos de 1 voltio, pero solo con un valor de
  resistencia.

  Laboratorio
  5: Diodo Zener

  Un diodo zener es básicamente un diodo de
  unión, pero construido especialmente para trabajar en
  la zona de ruptura de la tensión de
  polarización inversa; por eso algunas veces se le
  conoce con el nombre de diodo de avalancha.

  Su principal aplicación es como regulador de
  tensión; es decir, como circuito que mantiene la
  tensión de salida casi constante, independientemente
  de las variaciones que se presenten en la línea de
  entrada o del consumo de corriente de las cargas conectadas
  en la salida del circuito.

  

  Procedimiento

  Experiencia 1:

  Se procedió a realizar el
  siguiente montaje en el protoboard, posteriormente se mide el
  voltaje del zener variando el voltaje de la fuente entre un
  rango de 0 hasta 12v

  

  Para la experiencia 2 se conecta la
  resistencia RL en paralelo al zener como se ilustra en el
  circuito teórico y se procede a medir la corriente IL
  que circula por la resistencia IL, manteniendo fijo el
  voltaje de la fuente en 12 V, pero cambiando el valor de la
  resistencia como se muestra en la tabla de datos
  experimentales a continuación

  

  Experiencia 1

  Datos Experimentales

  

  Experiencia 2

  Datos experimentales

  

  Grafica

  

  Conclusión

  De la anterior experiencia se pudo aprender,
  analizar y comprobar las características de los diodos
  Zener, reconociendo su principal utilidad cuando se
  encuentran operando en la región de Zener, es decir
  cuando actúan como reguladores de voltaje en la
  región de polarización inversa, principal
  diferencia con los diodos de unión pn, que al pasar el
  valor de tensión de ruptura se descomponen.

   

   

  Autor:

  Mata Javier

  Turmero Pablo

  Docente:

  Manuel Gragirena.

  

  República Bolivariana de
  Venezuela

  Universidad Nacional Experimental
  Politécnica

  "Antonio José de
  Sucre"

  Vice-Rectorado Puerto Ordaz

  Cátedra: Electrónica
  I.

  Sección: M1.

  Ciudad Guayana, Julio del
  2013.