Este documento describe las curvas características de diferentes tipos de diodos semiconductor, incluyendo diodos rectificadores, de germanio, zener y varicap. Explica cómo funcionan los diodos bajo polarización directa e inversa y describe una serie de actividades experimentales para medir el voltaje y la corriente en cada diodo y analizar sus diferencias y similitudes.

1. 26 de Marzo de 2012 DEPARTAMENTO DE ELECTRONICA
ELECTRÓNICA APLICADA
Curvas características de diodos comunes
Aprendizajes esperados: • Demostrar como funciona un diodo semiconductor al
aplicarle un voltaje de corriente continua.
• Entender las diferencias entre la polarización directa y la
polarización inversa en distintos tipos de diodos.
• Conocer la utilidad y funcionamiento de diodos
rectificadores, zener, diodo led
I. INTRODUCCIÓN
.INTRODUCCION : Existen materiales diodo semiconductor el cual queda con un
conductores, aislantes y semiconductores, terminal conectado al material tipo n y el
que se diferencian desde el punto de vista otro terminal conectado al material tipo p,
de su composición por la cantidad de llamándose el primero Cátodo y el segundo
electrones de valencia. Los materiales Ánodo.
semiconductores tienen cuatro electrones A este diodo semiconductor se le
de valencia, como por ejemplo el Silicio y el puede aplicar el voltaje de corriente
Germanio que son muy utilizados en la continua de dos formas distintas, la primera
electrónica actual. Es importante destacar se conoce como polarización directa y
que estos materiales en su estado natural consiste en conectar el positivo de la fuente
se comportan como un aislante, por lo tanto de alimentación al ánodo y el negativo al
para que se pueda hacer circular una cátodo, mientras que la segunda es la
corriente eléctrica a través de ellos se les polarización inversa que consiste en aplicar
debe agregar otro tipo de materiales o mejor el positivo de la fuente al cátodo y el
dicho se le introduce un átomo de impureza, negativo al ánodo.
este proceso se le conoce como “dopado”. Con la polarización directa el diodo
Los materiales que se utilizan para dopar semiconductor presenta una muy baja
el Silicio o el Germanio deben tener tres resistencia eléctrica provocando que circule
electrones de valencia, denominados una gran intensidad de corriente y una
“materiales trivalentes”, o cinco electrones caída de tensión muy pequeña que
de valencia llamados “materiales depende del material con el cual se
pentavalentes”. Cuando se dopa con construyo el dispositivo, en el caso del
material trivalente se forma una estructura germanio el voltaje esta entre los 0,2 a 0,3
llamada “material tipo p” y cuando se dopa Volts y para el silicio la tensión se encuentra
con material pentavalente se forma una entre los 0,6 a 0,7 Volts. La polarización
estructura llamada “material tipo n”. Los inversa genera una muy alta resistencia
materiales tipo p y tipo n conducen una eléctrica en el diodo lo que significa una
cierta cantidad de corriente de acuerdo a la casi nula circulación de corriente eléctrica a
polaridad del voltaje aplicado y a la cantidad través del dispositivo y un voltaje
de electrones libres que tenga el material. equivalente al de la fuente de alimentación.
Al unir estos dos materiales se forma una
unión p-n dando lugar al dispositivo llamado
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Actividad 3: funcionamiento del diodo
Objetivos específicos: • Comprender la función de un diodo
• interpretar las características técnicas
• verificar el funcionamiento del diodo
PRECAUCIONES: Debe tener cuidado con la conexión del multitester cuando se mida corriente
y voltaje, debido a que un mala utilización de los instrumentos puede causar una medición
errónea o daño al instrumento.
INSTRUMENTOS, COMPONENTES Y MATERIALES:
1 Diodo Rectificador 1N4007
1 Tester digital 1 Diodo de germanio
1 Protoboard 1 Diodo Zener de 12 V 1N4742A
1 Alicate de punta 1 Diodo Varicap
1 Alicate cortante 1 Resistencia de 1 KΩ
1 fuente de poder 1 Potenciómetro de 10 KΩ
DESARROLLO PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL:
1. Obtenga a través de un manual técnico los datos característicos de cada uno de los diodos
2. A través del multitester digital en la escala de “diodo” mida cada uno de los diodos como lo
indica la figura y complete la siguiente tabla.
DIODOS / RANGO
RESTIFICADOR
GERMANIO
ZENER 6V
DIODO LED
3. Invierta la polaridad del multitester digital y repita las mediciones indicadas en el punto Nº 4
completando la siguiente tabla.
DIODOS / RANGO
RESTIFICADOR
GERMANIO
ZENER 6V
DIODO LED
4. Mida el voltaje y determine la polaridad del Tester digital en la escala de “diodo”
completando la siguiente tabla.
ESCALA VOLTAJE POLARIDAD
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DIODOS
5. De acuerdo a las mediciones obtenidas en los puntos anteriores explique que sucede con el
voltaje y la polaridad que entregan los diferentes instrumentos.
6. Arme en su protoboard el siguiente circuito con el diodo rectificador.
7. Con el potenciómetro ajustado a su mínima resistencia y el miliamperímetro conectado para
medir la corriente del diodo, varíe el potenciómetro para obtener los valores de corriente que
indica la siguiente tabla. Para cada corriente mida los voltajes solicitados.
I diodo (mA) V diodo D1 V resistencia 10 K Ω
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
1
2
4
6
8
10
8. Cambie el diodo por el diodo de germanio y repita el procedimiento indicado en el punto Nº 7.
9. Cambie el diodo por el diodo Zener de 12 V y repita el procedimiento indicado en el punto Nº 7.
10. Cambie el diodo por el diodo Varicap y repita el procedimiento indicado en el punto Nº 7.
11. En hoja milimetrada grafique los resultados obtenidos para cada uno de los diodos analizados. El
grafico se debe realizar de acuerdo al siguiente ejemplo.
Id (mA)
10
8
0,1
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Vd (V)
12. De acuerdo a las mediciones de corriente y voltaje obtenidos para cada diodo indique que
diferencias y similitudes observó.
13. Arme en su protoboar el siguiente circuito con el diodo rectificador.
14. Mida la corriente y voltaje del diodo, además el voltaje de la resistencia para cada tensión de
la fuente de alimentación indicado en la siguiente tabla.
Vcc I diodo V diodo V resistencia
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
22
15. Cambie el diodo por el diodo de germanio y repita el procedimiento indicado en el punto Nº 14.
16. Cambie el diodo por el diodo Zener de 6 V y repita el procedimiento indicado en el punto Nº 14.
17. Cambie el diodo por el diodo Varicap y repita el procedimiento indicado en el punto Nº 14.
18. En hoja milimetrada grafique los resultados obtenidos para cada uno de los diodos analizados. El
grafico se debe realizar de acuerdo al siguiente ejemplo.
22 2
Vd (V)
Id (mA)
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19. De acuerdo a las mediciones de corriente y voltaje obtenidos para cada diodo indique que
diferencias y similitudes observó.
Informe de resultados experimentales
Confeccione un informe de laboratorio que incluya a lo menos lo siguiente:
• Objetivos con que se desarrolló la actividad.
• Breve marco teórico, acotado que incluya:
o Teoría de funcionamiento los diodos
o Estructura de un dodo
o Conceptos del funcionamiento del diodo
• Breve descripción de las actividades realizadas.
o Esquemas de conexión.
o Uso de los instrumentos.
• Resumen de resultados obtenidos
o Descripción de los fenómenos observados.
o Tablas de mediciones y gráficos.
• Notas explicativas, observaciones, comentarios.
• Conclusiones en relación a los objetivos planteados.
Bibliografía recomendada:
• Principios de Electrotecnia, Adolf Senner
• Principios y aplicaciones de ingeniería eléctrica, Rizzoni
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