Este documento describe un experimento para determinar las características de un diodo rectificador de silicio. Se conectará el diodo en un circuito eléctrico y se medirán los valores de tensión y corriente para diferentes polarizaciones directa e inversa. Los resultados se tabularán y graficarán para reconocer el comportamiento del diodo.

1. Practica N⁰
Elementos Óhmicos lineal
No lineal
Determinación de las características de un diodo
rectificador de silicio en un circuito eléctrico.
Objetivos:
*Reconocer los valores de corriente que toma en función del
voltaje entre ánodo y cátodo.
*Determinar los rangos de tensión y corriente para diferentes
polarizaciones..
*Considerar las características y graficas como su
comportamiento en un circuito conectado.
Fundamentación:
En este práctico se tomarán los valores de los medidores
conectados en el circuito que monitorearán los valores de las
magnitudes
físicas
involucradas,
tabulándolas
convenientemente y graficándolas para reconocer el
funcionamiento del dispositivo, en este caso un diodo de
silicio..
El diodo de silicio
El diodo es un dispositivo semiconductor de dos electrodos,
permitiendo el mayor pasaje de corriente en un sentido, es
decir desde el cátodo hacia el ánodo, dependiendo de la
polarización de ambos electrodos, sea esta directa o
inversa.

2. Polarización directa
La polarización o tensión directa utiliza una pequeña cantidad
de energía para poder pasar a través del diodo. Hay un
pequeño voltaje a su través que lo hace conductor, siendo de
unos o.6 ̴ 0.7v en los de silicio, pudiendo variar este valor en
los de otro tipo de material (silicio, germanio, arseniuro de
galio, tipo schottky, etc ).
Este voltaje de tensión directa esta en ese entorno y se
puede considerar constante para todas las corrientes que
pasen en este sentido desde cátodo al ánodo.
La resistencia dinámica para las barreras de potencial directa
está relacionada con la constante de schottky para los
semiconductores siendo esta relación:
*rd = KT/(q*id) =25mV/id (mA) , (Ω)
Tomando estos valores para una temperatura ambiente de
300⁰ K.Dependiendo de su geometría y de la temperatura, la
corriente máxima a manipular por la juntura del diodo
semiconductor I0, se obtiene así una corriente directa de :
id = I0εqvd/KT , (A).
Polarización Inversa
La condición de polarización inversa de da cuando el
potencial aplicado es de signo contrario al de la polaridad del
componente semiconductor que forman las partes
constitutivas del diodo, esto es ánodo positivo, y cátodo
negativo.

3. Circuito del práctico (diodo de silicio)
Elementos no óhmicos (elemento no lineal)
Fig 1. (valores tomados en el ensayo, ver tabla)
Símbolo del diodo
Ánodo
cátodo
Materiales
1 diodo rectificador de silicio, Texas o Motorola 1N4007
1 Resistor de carbón depositado Leybold de 470Ω,10%
tolerancia o mejor por 2 W.(Amarillo, violeta, marrón, dorado)
1 Multímetro digital, para usarlo como voltímetro, multirango.
1 Multímetro analógico para usarlo como amperímetro
multirango.

4. 1 Fuente de corriente continua variable de corriente continua
con los siguientes rangos de corriente y de tensión (0-2A) y
(0 – 30V)
1 soporte base Leybold para montaje del circuito.
4 postes para soportar los componentes electrónicos a la
base Leybold.
5 cables de colores distintos con fichas bananas en los
extremos para conexiones.
1 chapa de cobre chica para conexión entre los postes de
conexión en el soporte.
Procedimiento
Se arma el circuito como se muestra en la figura 1,
compuesto por la fuente de corriente continua, el
amperímetro conectado en serie con el diodo, al que se le
conecta entre sus terminales el voltímetro, y en serie con
estos elementos se conecta por último también en serie la
resistencia, cuyo último extremo va al terminal de la fuente,
que debe ser el terminal negativo, para comenzar así a
tabular las tensiones y corrientes directas en el diodo.
Se empieza con la fuente en cero volts, El
amperímetro en el rango más bajo (unos 5 mA.), y el
voltímetro en un rango de 20 volts, para ir gradualmente y
por pasos, a medida que aparece la primer corriente ir
aumentando el voltaje de salida de la fuente (obs. el valor
que indica la fuente no lo llevamos en cuenta). Nos interesa
el valor medido por el amperímetro y el voltímetro sobre el
diodo

5. Cada subida de corriente medida por el amperímetro, le
corresponde una subida de tensión medida en el voltímetro
sobre el diodo, la que se anotará en la tabla de polarización
directa del diodo.
Se hará así hasta llegar al límite de la tensión de salida de la
fuente y que el diodo sea capaz soportar, sin quemarse.
Luego de terminada la tabla directa se comenzará con el
experimento de tensión- corriente inversa, y se hará la tabla
con sus valores inversos.
Para esto se invierten los cables de la fuente, es decir se
conectan al revés, y se empieza anotando con signo menos
en la tabla, para darle la referencia de valores inversos.
Luego de hecha la última medida se da por finalizado este
práctico.
Tablas del práctico
TABLA 1
experimento, polarización

6. de elementos no óhmicos
tabla del comportamiento
del diodo de silicio 1n4007
directa
V(voltios)
0
0.6
0.65
0.68
0.69
0.71
0.72
0.725
0.73
0.735
0.74
0.745
0.75
Grafica
inversa
A(miliAmp.) V(voltios) A(miliAmp.)
0
0
0
1.9
-2
0
10
-4
0
14
-6
0
17
-8
0
25
-12
0
29
-16
0
32
-18
0
36
-20
0
40
-22
0
43
47
50

7. 40
y
Series 1
Series 2
30
20
10
-1
Y=corriente miliamperes
X= voltios
Conclusión
1
2
3
4
5
6

8. La curva obtenida de polarización directa muestra
claramente que el voltaje directo llega a menos de un voltio
entre los electrodos ánodo y cátodo del semiconductor.
Significa que la caída de tensión es insignificante comparada
con la corriente directa que pasa por él.
Este tipo de componente es un buen regulador de tensión, y
un buen dispositivo de corriente, y su comportamiento es
exponencial con loa acrecimos de tensión; siendo para
potenciales negativos dicha corriente muy pequeña o
insignificante. Uno de los factores que afectan su
comportamiento es la temperatura, por lo que deben
mantenerse dentro de un margen seguro de utilización.
La temperatura afecta la juntura semiconductora y si entra en
avalancha térmica la corriente se hace exponencial, llevando
al dispositivo a su destrucción o quedar en cortocircuito.
Bibliografía.
*Circuitos electrónicos, discretos e integrados, SchillingBelove, 3ra.edición, 1989, edit. Mc. Graw-Hill.
*Electricidad y magnetismo, Raymond A. Serway,
Tomo II, 4ta.edición, 1997, editorial McGRAW-HILL.
*Física Universitaria, Sears Zemansky, 12 ed.
Volumen 2, Editorial Pearson 2010.
*Pdf, “Diodos”
Autor .Ildefonso Imperial F.
Ing. tecnológico