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PRACTICA # 5: EL DIODO
Julio Siguencia
jsiguenciau@est.ups.edu.ec
Abstract—In this practice we analyze the electronic component
semiconductor diode observe its behavior in front of a voltage
signal characteristic curve of current and voltage as a function
of input voltage as a function of output voltage.
Index Terms—Atenuada,semiconductor,dopadores,catodo,anodo.
I. OBJETIVOS
• Obtener la curva característica del diodo de silicio en
el osciloscopio, variando la temperatura con mínimo tres
valores de temperatura. Explicar lo sucedido.
• Verificar el funcionamiento y obtener la función de Trans-
ferencia de los circuitos con diodos propuestos.
II. MARCO TEÓRICO
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. Este término generalmente se usa
para referirse al diodo semiconductor, el más común en
la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor
conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que
actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta
potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina
como ánodo, y un cátodo.
El diodo ideal es un componente discreto que permite la
circulación de corriente entre sus terminales en un determinado
sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario.
En la Figura 1 se muestran el símbolo y la curva car-
acterística tensión-intensidad del funcionamiento del diodo
ideal. El sentido permitido para la corriente es de A(anodo) a
K(catodo).
Figure 1. El diodo semiconductor.
A. Principio de Operación de un Diodo
El semiconductor tipo N tiene electrones libres (exceso
de electrones) y el semiconductor tipo P tiene huecos libres
(ausencia o falta de electrones).
Cuando una tensión positiva se aplica al lado P y una
negativa al lado N, los electrones en el lado N son empujados
al lado P y los electrones fluyen a través del material P mas
allá de los límites del semiconductor.
De igual manera los huecos en el material P son empujados
con una tensión negativa al lado del material N y los huecos
fluyen a través del material N.
En el caso opuesto, cuando una tensión positiva se aplica al
lado N y una negativa al lado P, los electrones en el lado N son
empujados al lado N y los huecos del lado P son empujados
al lado P. En este caso los electrones en el semiconductor no
se mueven y en consecuencia no hay corriente.
Figure 2. El Diodo semiconductor esquema de la union de materiales tipo
n y p.
B. Polarizacion Directa del Diodo
Flujo de corriente en el sentido de la flecha, se reduce la
región de agotamiento, dando como resultado una circulación
de corriente; que dependerá de la capacidad del diodo y de R.

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Figure 5. Curva caracteristica del diodo.
Figure 3. Polarizacion directa.
C. Polarizacion Inversa
El voltaje aplicado aumenta la región de agotamiento dando
como resultado un corte de corriente, es un circuito abierto.
Figure 4. Polarizacion Inversa.
D. Curva Caracteristica del Diodo Semiconductor
Con la polarización directa los electrones portadores aumen-
tan su velocidad y al chocar con los átomos generan calor que
hará aumentar la temperatura del semiconductor. Este aumento
activa la conducción en el diodo.
E. El diodo como dispositivo no lineal
Esta es la curva característica del diodo (un diodo se
comporta de esa forma). Como no es una línea recta, al diodo
se le llama "Elemento No Lineal" ó "Dispositivo No Lineal",
y este es el gran problema de los diodos, que es muy difícil
trabajar en las mallas con ellos debido a que sus ecuaciones
son bastante complicadas.
La ecuación matemática de esta curva es:
I = Is(e
v
η.vT − 1)
η = Constante que vale entre 1 y 2.
Is = Corriente de saturación.
VT =Potencial Equivalente de temperatura.
VT =K.T
K=Constante de Boltzman =8.62·10^-5 eV
◦K
T=Temperatura en grados kelvin ( ◦ K)
En directa, a partir de 0.7 V la corriente aumenta mucho,
conduce mucho el diodo y las corrientes son muy grandes.
Debido a estas corrientes grandes el diodo podría romperse,
por eso hay que tener cuidado con eso (como máximo se
tomará 0.8 V ó 0.9 V).
En inversa tenemos corrientes negativas y pequeñas.
A partir de -1 V se puede despreciar la y queda aproximada-
mente I = -IS, que es muy pequeña aunque no se ha tenido
en cuenta la corriente de fugas, con ella sería:
I = −(IS + If)
A partir de -1 V si no hubiera If tendríamos una corriente
pequeña y horizontal pero como hay fugas que son propor-
cionales a la tensión inversa, bajando poco a poco.
Figure 6. La corriente en funcion del voltaje.
Si sigo aumentando la tensión inversa puede ocurrir la
ruptura a la tensión de ruptura, en este ejemplo a VR = -
50 V aparece la avalancha y ya la ecuación no vale, es otra
distinta:
Y aquí el diodo se destruye a no ser que sea uno preparado
(un diodo zener).
Al punto en el que se vence la barrera de potencial se le
llama codo. La "Barrera de Potencial" ó "Tensión Umbral" es
el comienzo del codo, a partir de ahí conduce mucho el diodo
en directa.
F. La zona directa
En la zona directa tenemos dos características importantes:
• Hay que vencer la barrera de potencial (superar la tensión
umbral Vd) para que conduzca bien en polarización
directa (zona directa).

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Figure 7. La corriente en funcion del voltaje.
• Aparece una resistencia interna (el diodo se comporta
aproximadamente como una resistencia.
1) Tensión Umbral: Como ya se ha dicho antes es el valor
de la tensión a partir del cual el diodo conduce mucho. A partir
de la Tensión Umbral ó Barrera de Potencial la intensidad
aumenta mucho variando muy poco el valor de la tensión.
Figure 8. Tensión Umbral
2) Resistencia Interna: A partir de la tensión umbral se
puede aproximar, esto es, se puede decir que se comporta como
una resistencia. La zona n tiene una resistencia y la zona p
otra resistencia diferente:
Figure 9. Resistencia Interna.
3) Disipación máxima de potencia: La máxima corriente
y la máxima potencia están relacionados. Como ocurre con
una resistencia, un diodo tiene una limitación de potencia que
indica cuanta potencia puede disipar el diodo sin peligro de
acortar su vida ni degradar sus propiedades. Con corriente
continua, el producto de la tensión en el diodo y la corriente
en el diodo es igual a la potencia disipada por éste.
Normalmente en diodos rectificadores no se suele emplear
la limitación máxima de potencia, ya que toda la información
acerca de la destrucción del diodo (por calor) ya esta contenida
en el límite máximo de corriente.
III. MATERIALES E INSTRUMENTOS
• 4 Sondas.
• Osciloscopio.
• Generador de funciones.
• Fuente de tensión directa.
• Multimetro.
• 1 resistencia de 1KΩ.
• 3 diodos de silicio 1N4007.
• project board.
IV. DESARROLLO
Primero diseñamos y armamos el circuito con el diodo
semiconductor luego obtenemos la curva caracteristica del
diodo de la corriente en funcion del voltaje.
Figure 10. Esquema del circuito.
• Datos medidos.

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Table I
DATOS MEDISO DEL VOLTAJE DE INGRESO Y LA CORRIENTE DE SALIDA
DEL DIODO.
• Grafica de la curva caracteristica del diodo.
Figure 11. Curva caracteristica del diodo.
A. Polarización directa circuito a.
Figure 12. Esquema del circuito.
• Tabla de datos.
Table II
DATOS DE VOLTAJE DE ENTRADA Y SALIDA.
• Grafica de los datos resultantes.
Figure 13. Grafica del voltaje de entrada y salida.
B. Polarizacion Inversa circuito b.
Figure 14. Esquema del circuito.
• Tabla de datos.

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Table III
TABLA DE DATOS DEL CIRCUITO B.
• Grafica de los datos medidos.
Figure 15. Gráfica de los datos del circuito b.
C. Circuito c.
Figure 16. Esquema del circuito.
• Tabla de datos.
Table IV
DATOS DEL CIRCUITO C.
• Gráfica de los datos medidos del circuito c.
Ͳϭ͘ϱ
Ͳϭ
ͲϬ͘ϱ
Ϭ
Ϭ͘ϱ
ϭ
ϭ͘ϱ
Ͳϰ Ͳϯ ͲϮ Ͳϭ Ϭ ϭ Ϯ ϯ ϰ
ŝƌĐƵŝƚŽ Đ͘
Figure 17. Grafica de los datos del circuito c.
D. Circuito d.
Figure 18. Esquema del circuito d.
• Tabla de datos medidos.

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Table V
DATOS MEDIDOS DEL CIRCUITO C.
• Gráfica de los datos medidos del circuito d.
ͲϮ͘ϱ
ͲϮ
Ͳϭ͘ϱ
Ͳϭ
ͲϬ͘ϱ
Ϭ
Ϭ͘ϱ
ϭ
ϭ͘ϱ
Ϯ
Ϯ͘ϱ
ͲϭϬ Ͳϱ Ϭ ϱ ϭϬ
ŝƌĐƵŝƚŽ Ě͘
Figure 19. Gráfica de los datos del circuito d.
V. GRÁFICAS
• Polarización directa(gráficas en el osciloscopio).
Figure 20. Polarizacion directa del diodo.
• Polarización inversa(gráficas en el osciloscopio).
Figure 21. Polarizacion inversa del diodo.
• Polarizacion directa en inversa del diodo en un solo
circuito.
Figure 22. Gráfica en el osciloscopio de voltaje del circuit c.
• Gráfica del voltaje del circuito d.
Figure 23. Grafica de voltaje del circuito d.
• Gráfica variando el voltaje dc del circuito d.

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Figure 24. Gráfica del circuito d.
VI. SIMULACIONES.
• Polarización directa.
Figure 25. Simulacion de Polarización directa del diodo.
• Polarizacion Inversa.
Figure 26. Polarizacion Inversa del diodo.
• Circuito c.
Figure 27. Simulacion del circuito c.
• Circuito d.
Figure 28. Simulacion del circuito d.
VII. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
Como habiamos analizado en clase el diodo es un semi-
conductor que conduce en una sola dirección permite la
circulación de corriente entre sus terminales en un determinado
sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario.
El funcionamiento del diodo ideal es el de un componente
que presenta resistencia nula al paso de la corriente en
un determinado sentido, y resistencia infinita en el sentido
opuesto. La punta de la flecha del símbolo circuital, indica el
sentido permitido de la corriente.
En cada zona la carga total es neutra: por cada electrón
hay un ion positivo, y por cada hueco un ion negativo, es
decir, no existen distribuciones de carga neta, ni campos
eléctricos internos. En el momento mismo de crear dos zonas
de diferente concentración de portadores, entra en juego el
mecanismo de la difusión. Como se recordará, este fenómeno
tiende a llevar partículas de donde hay más a donde hay menos.
El efecto es que los electrones y los huecos cercanos a la unión
de las dos zonas la cruzan y se instalan en la zona contraria,
es decir: Electrones de la zona N pasan a la zona P.
Huecos de la zona P pasan a la zona N.

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VIII. CONCLUSIONES.
• Finalizada la practica podemos concluir diciendo que el
diodo de silicio es un semiconductor que permite la cir-
culacion de corriente en una sola direccion oponiendose
rotundamente a un sentido contrario o con signo diferente
de corriente.
• La tensión umbral de polarización directa coincide en
valor con la tensión de la zona de carga espacial del diodo
no polarizado. Al polarizar directamente el diodo, la bar-
rera de potencial inicial se va reduciendo, incrementando
la corriente ligeramente, alrededor del 1% de la nominal.
Sin embargo, cuando la tensión externa supera la tensión
umbral, la barrera de potencial desaparece, de forma
que para pequeños incrementos de tensión se producen
grandes variaciones de la intensidad de corriente.
• Tensión de ruptura es una tensión inversa máxima que
el diodo puede soportar antes de darse el efecto avalan-
cha(avalancha de electrones que provoca una corriente
grande). Teóricamente, al polarizar inversamente el diodo,
este conducirá la corriente inversa de saturación; en la
realidad, a partir de un determinado valor de la tensión,
en el diodo normal o de unión abrupta la ruptura se debe
al efecto avalancha.
• Se pudo observar que estos dispositivos electronicos son
capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal,
logrando de esta manera convertir una corriente alterna
en corriente continua.
IX. RECOMENDACIONES.
• Properly connect the diodes like this in the scheme and
the correct voltage to avoid damaging the elements.
• It is advisable to check that tools and materials are in
good condition for the practice and there is no disadvan-
tages with data measurements.
• Perform voltage and current measurements correctly to
avoid problems when plotting the diode characteristic
curve.
X. BIBLIOGRAFIA.
• [1] El diodo semiconductor; http://ele-
mariamoliner.dyndns.org/~jsalgado/analogica/6CA-
filtros.pdf
• [2] Curva caracteristica del Diodo ; Disponible
en:http://www.dte.uvigo.es/recursos/potencia/ac-
dc/archivos/diodo.htm; [4/28/2013]
• [3] El Diodo;Disponible en:
http://www.electronicafacil.net/tutoriales/Funcionamiento-
del-diodo.php