“DIODOS
SEMICONDUCTORES” ” CARRERA: Mecánica Eléctrica GRUPO: C10 - E G1 CURSO: !a"# De electr$nica PRO%ESOR: !&i' enri(&e )e*all+' ,l*are A!UMNO:
Gálvez Chirinos, Carlos Chipa Ccoscco, Elvis Frankli
A.O:
/01-I “Di++' Se2ic+n&ct+re'” 1# O"3eti*+' Al terminar este laboratorio, Ud. Habrá aprendido a 1. denti!car los di"erentes tipos de diodos semicond#ctores. $. denti!car el ánodo % cátodo de los diodos. &. Comprobar el estado del diodo al 'olarizarlo directa e inversamente, detectar "allas en los diodos. (. )edir las "ormas de onda de entrada % salida de #n circ#ito recti!cador básico #tilizando el osciloscopio. *. +rabaar e!cazmente en e-#ipo. . Aplicar las normas de se/#ridad en el laboratorio
/# Intr+&cci$n Te$rica CONCEPTOS 4ASICOS: 1. El diodo es #n dispositivo semicond#ctor -#e esta hecho de silicio o /ermanio. $. 0os elementos de #n diodo son el ánodo % el cátodo &. El diodo se comporta idealmente como #n interr#ptor, c#ando esta polarizado directamente cond#ce cerrado2 5 polarizado inversamente no cond#ce abierto2. (. 'ara -#e #n diodo entre en cond#cci3n debe polarizarse directamente % entre ánodo % cátodo #na ca4da de tensi3n -#e depende del tipo % material del diodo. *. 0os principales diodos son de 5ilicio, de Germano, de Conm#taci3n, 6ener, 0E7 0os diodos son dispositivos semicond#ctores "ormados por dos capas '89 , -#e son empleados como recti!cadores, limitadores , re/#ladores de voltae m#ltiplicadores de voltae , vis#alizadores ,
/racias a s# propiedad de cond#cci3n c#ando esta polarizado directamente. 7ependiendo del tipo de material p#eden re-#erir en s#s e:tremos ánodo % cátodo #na tensi3n de ;.$ a ;.&< si es de /ermanio %, =. a ;.> %< si es de silicio, en el caso de los diodos 0ed el voltae p#ede variar entre 1.$ % $,* %2 0as caracter4stica t?cnicas principales son 0a corriente má:ima 6l+ ma:.2 en sentido directo % el voltae inverso de pico '@2 o voltae de r#pt#ra. 0os diodos 6ener se polarizan inversamente % s#s caracter4sticas son @oltae re/#laci3n zener % Corriente o potencia má:ima l oma: o ' ma:.2. 0os diodos 0E7 son #tilizados como indicadores en paneles, tableros, taretas, etc. % se enc#entran en colores como roo, verde, amarillo, narana o tambi?n n"rarroo % 0áser. Un 0C7 tiene #na vida e:tremadamente lar/a comparada con las lámparas de cualquier clase. Un 0E7 emitirá l#z por siempre si es operado a la corriente apropiada.
C!ASI%ICACION DE !OS DIODOS 'or el tipo de )aterial #tilizado SI!ICIO 5oporte alto '@ alrededor de 1;;;v2 5oporta alta corriente 5oporte alta temperat#ra $;;;C2 Be-#iere de ;. a ;.> voltios para polarizarse directamente Besp#esta de "rec#encia es baa
GERMANIO ao '@ menor de (;; %2 5oportan poca corriente +emperat#ras menores a 1;;; DF Be-#ieren ;.$ voltios Besp#esta de "rec#encia es alta
&. E-#ipos % )ateriales
=sciloscopio de dos canales
Generador de "#nciones
F#ente de alimentaci3n *@7C, 1$ @7C
)#lt4metro
'rotoboard
7iodos de silicio 19(;;> 7iodo de /ermanio ECG 1;
7iodo de conm#taci3n 19(1(
7iodo 6ener 19 (>&&A
7iodo 0E7 roo ECG &;;>
Besistencias de &&; I J Besistencia de 1 K, I J
7# Pr+cei2ient+ 'arte L Caracter4sticas de los 7iodos 5emicond#ctores 1. denti!-#e % anote las principales caracter4sticas de los diodos mostrados en la !/#ra, #se el )an#al ECG
19(;;>
+ipo de diodoMrecti!cadorM )aterialMsilicioMM
Caracter8'tica' Técnica': @oltae nverso de 'ico '@2L ;.*(( @ Corriente má:imaL M1 AM
19(1( +ipo de diodoL conm#taci3n. )aterialL silicioMMM
Caracter8'tica' Técnica': @oltae nverso de 'ico '@2L ;.*>$ @ Corriente má:imaL MMMM$;; mAMM
19(>&&A +ipo de diodoMM6enerMMMM. Caracter4sticas +?cnicasL @oltae zenerMM;.( @MM Corriente má:imaL M(mAM'otencia má:imaM1 JM.
ECC&;;> +ipo de diodoMMMMM0E7MMMM. Caracter4sticas +?cnicasL Corriente má:imaL $; mA. @oltae nverso de 'ico '@2LMMM1.*
@MMMMMM
Parte II: Pr&e"a e Di++' Se2ic+n&ct+re' $.1 Usando el m#lt4metro di/ital, seleccione la pr#eba de diodos, elia el diodo recti!cador de silicio 19(;;> % conecte el instr#mento tal como se m#estra en la !/#ra. Anotar los valores indicados en la pantalla del m#lt4metro di/ital a2 'olarizaci3n 7irecta
b2 'olarizaci3 n nversa
!/$
.................................... ........................
.............................................. ....
$.$. Bepita la pr#eba de medici3n para cada #no de los diodos indicados en la tabla 1 % anote los datos. 'r#eba en 'olarizaci3n
7iodo de Germanio ECG 1;
7iodo de Conm#taci3 n 19(1(
7iodo 0ed
7iodo 6ener
ECG &;;> 19(>&&
7irecta nversa
Parte III: Circ&it+ c+n Di++' Se2ic+n&ct+re' &.1 Utilizando el diodo le silicio 19(;;>, implemente el circ#ito mostrado en la !/#ra 1.
)ida el voltae en los e:tremos del diodo % l#e/o en los e:tremos de la resistencia, anote los res#ltados.
@oltae de la F#ente @7C
@oltae en el 7iodo
@oltae en la Besistencia
Cálc#lo de la Corriente en la Besistencia
;.; @
1$ @
11.$ @
11 mA
&.$. nvierta la polaridad del diodo % realice n#evamente las mediciones, anote los res#ltados.
@oltae de la F#ente @7C
@oltae en el 7iodo
@oltae en la Besistencia
Corriente en la Besistencia
1$; v
11. v
;v
;A
. &.
Comente los res#ltados obtenidosL 5i invertimos la resistencia el voltae % la corriente de la resistencia no circ#laran por -#e la resistencia solo va para #n solo sentido &.( mplemente el circ#ito mostrado en la !/#ra $ &&; ohm
N @1 *@
71 0E71
9# ;&é +"'er*a en el Di++ !ED<: se enciende el diodo 0E7. 9#= Calc&lar la c+rriente (&e >a'a >+r el i++: ;.;;&> A 9#? ;&é '&cee c&an+ in*ierte la >+laria el Di++ !ED< El voltae da a cero % no prende el 0E7.
Parte I@: COMPORTAMIENTO DINAMICO CON SE.A! A!TERNA DE! DIODO (.1 Utilizando el diodo de conm#taci3n 19(1(, implemente el circ#ito mostrado en la !/#ra & (.$ =bten/a del Generador de F#nciones #na seOal c#adrada de 1; @pp a #na "rec#encia de 1KHz.
(.& Conecte el canal CH1 en paralelo con el Generador de F#nciones p#nto 2 % el canal CH$ A2 en paralelo a la Besistencia B1. (.( Gra!car las "ormas de onda obtenida en cada canal del =sciloscopio ambos canales deben estar en la escala de * @oltPdiv % el CH$ con el selectos en 7C. Forma de onda de la seOal de Entrada Canal CH12 % Canal CH$2
7escriba lo observado L el voltae son di"erentes en distintos p#ntos del circ#ito (.* mplemente el circ#ito de la !/#ra (.
(. Utilizando el volt4metro di/ital en @7C, mida las tensiones en cada #no de los elementos % complete la tabla.
+ensi3n en el diodo recti!cador ;.> @
+ensi3n en el diodo 6ener .* @
+ensi3n en el diodo 0E7 1,(& @
+ensi3n en la +ensi3n en la resistencia resistencia B& B1 $.&& @
>,11 @
(.> )ida las corrientes por las resistencias B1 % B& % el 7iodo 6ener % completar la tabla Corriente en el 7iodo Becti!cador
Corriente en el 7iodo 6ener
Corriente en el 7iodo 0E7
;.;;>;> A
;.;1& A
;.;;&> A
Corriente en Corriente en la la Besistencia B& Besistencia B1
;.;1>& A
;.;;&> A
(. mplemente el circ#ito mostrado en la !/#ra *, obten/a del /enerador de "#nciones #na seOal ++0 >&l'+' c#adrados positivos de * @dc2.
7escriba lo observadoL...... En este circ#ito se observa -#e el diodo 0E7 comienza a parpadear por -#e la "rec#encia es m4nima