laboratorio electrónica 02

GOBIERNO DE MENDOZA - DIRECCION DE EDUCACION SUPERIOR

INSTITUTO DE EDUCACION SUPERIOR 9-012

SAN RAFAEL EN INFORMÁTICA

Carrera: Tecnicatura Superior en Telecomunicaciones

Asignatura: ELECTRONICA Docente: Prof. Ing. Alfredo G. Rivamar

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LABORATORIO DE ELECTRÓNICA1

PRACTICA Nº 2

El Diodo. Estudio del componente

Objetivos:

1.- Comprobar el estado de un diodo semiconductor e identificar el cátodo (zona N) y el ánodo (zona P).

2.-Realizar un circuito eléctrico con un diodo y comprobar prácticamente su comportamiento ante la tensión y su polaridad.

3.- Comprobar la curva característica Tensión-Corriente de un diodo.

Material necesario:

Esta práctica se realizará en equipos de 3 ó 4 alumnos por equipo. Cada equipo de trabajo requiere el siguiente material:

• Un protoboard mediano.

• 1 fuente de alimentación.

• 1 resistencia de 1000 Ohms, 1/4 de watt.

• 1 potenciómetro de 1 K.

• 1 resistencia de 180 Ohms, 1/4 de watt.

• 1 diodo de silicio 1N4007.

• 1 diodo de germanio 1N34A.

• 1 multímetro.

1 http://www.datasheetcatalog.com/ (catálogo de componentes electrónicos)






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I-IDENTIFICACIÓN DE LOS TERMINALES DEL DIODO

Objetivos de la práctica

Comprobar el estado de un diodo semiconductor e identificar el cátodo (zona N) y el ánodo (zona P).

Materiales necesarios Un multímetro analógico, un diodo de Ge “1N34A”, un diodo de Si “1N4007”. Consideraciones generales 1. Para la verificación del normal funcionamiento de un diodo se realiza una

prueba con un óhmetro, previa identificación de la polaridad de las puntas de prueba. En sentido directo la resistencia media es del orden de 10 a 30 Ω; con polarización inversa se pueden observar lecturas de 200 a 300 KΩ para el germanio y de varios MΩ para el silicio. El óhmetro ha de proporcionar suficiente intensidad para polarizar el diodo, siendo preferible la utilización de multímetros analógicos.

2. En el diseño de circuitos habrá que seleccionar un tipo de diodo cuya tensión máxima aplicable en sentido inverso (VRmáx) sea mayor (del orden de tres veces) que la máxima que se espere aplicarle en su funcionamiento.

3. El circuito exterior debe limitar la intensidad IF, ya que ha de ser inferior a la IFmáx indicada por el fabricante.

4. La potencia disipada por el componente es conveniente limitarla a la mitad de la potencia nominal. Toda disipación de potencia genera calor, aumento de temperatura, lo que provoca el aumento de la corriente inversa.

5. El diodo de germanio se utiliza en detección de bajas señales, el diodo de silicio se utiliza en el resto de los casos.






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Desarrollo de la práctica 1º) Comprobación del estado de un diodo a-Con el multímetro preparado para medir ohmios, colocar sus puntas de prueba sobre los extremos de un diodo y anotar el resultado de la medición. b-Seguidamente repetir la medida, intercambiando las puntas del multímetro, para averiguar la resistencia directa (baja) y la resistencia inversa (alta). c-Registrar los resultados:

Diodo 1N34A Resistencia directa

Resistencia inversa

Diodo 1N4007 Resistencia directa

Resistencia inversa

En el caso de que, en las dos mediciones, se obtenga una resistencia baja o nula, el diodo estará en cortocircuito (defectuoso). Si la resistencia en ambas medidas es alta, el diodo se encuentra a circuito abierto (defectuoso). 2º) Identificación de los terminales de un diodo Normalmente, sobre la cápsula del diodo, el fabricante imprime una línea o marca en el extremo del diodo, indica el CÁTODO tal como observamos en la siguiente figura (encapsulado diodo 1N4007, Fairchild Semiconductor©):






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Para identificar los terminales de un diodo con el multímetro analógico, colocar las puntas de prueba sobre sus extremos, de tal manera que la resistencia que indique el instrumento sea baja (polarización directa). El extremo del diodo conectado a la punta roja (por la que sale el negativo de la pila interna del multímetro analógico) corresponde al cátodo o zona N, mientras que el conectado a la punta negra (positivo de la pila interna) es el ánodo o zona P.

Comprobar en la práctica como coincide la zona que señaliza el cátodo en los dos diodos propuestos: 1N34A y 1N4007.

P N Ánodo (+) Cátodo (-)

Multímetro Analógico

PUNTA ROJA PUNTA NEGRA






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II-COMPORTAMIENTO DEL DIODO


Realizar un circuito eléctrico con un diodo y comprobar en la práctica su comportamiento ante la tensión y su polaridad.

Materiales necesarios Un multímetro, un diodo de Ge “1N34A”, un diodo de Si 1N4007, una resistencia de 180 Ω y una alimentación de c.c. de 5 V de tensión. Desarrollo de la práctica 1º) Comportamiento del diodo polarizado directamente Realizar el montaje del circuito eléctrico de la figura y rellenar los valores de las dos tensiones y la intensidad que se indican en la tabla de la misma figura.

D1

1N34A / 1N4007

R1

180 ohm

BAT1

5 V

V1 (R1) V2 (diodo) IDC

1N34A

1N4007

Las comprobaciones se realizarán, primero, con el diodo 1N34A y, posteriormente, con el de silicio 1N4007.






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2ª) Comportamiento del diodo polarizado inversamente Montar el circuito de la figura (cambiar los polos de la alimentación) y rellenar los valores de la tabla.

D1

1N34A

R1

180 ohm

BAT1

5 V

V1 (R1) V2 (diodo) IDC

1N34A

1N4007

Observe las diferencias entre los valores obtenidos con el diodo de germanio y el de silicio.






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III-CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO


Obtener la curva I-V característica de un diodo.

Materiales necesarios Un multímetro, un diodo de Si 1N4007 (D1), una resistencia de 1 KΩ (R1), un potenciómetro de 1 KΩ (P1) y una alimentación de c.c. de 9 V de tensión. Esquema del montaje

Desarrollo de la práctica 1º) Regular P1 para que Ve sea lo más próximo a 0 V; luego completar la tabla siguiente:

Ve 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5

Id

VD1

VR1

Id: intensidad de corriente continua en el circuito. VD1: tensión en los extremos del diodo. VR1: tensión entre los bornes de la resistencia.

BAT19V

P1

1K

D1

1N4007

R11k






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2º) Cambiar los terminales del diodo (polarización inversa) y completar la tabla de la figura:

Ve 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 8,5

Ii

VD1

VR1

Id: intensidad de corriente continua en el circuito. VD1: tensión en los extremos del diodo. VR1: tensión entre los bornes de la resistencia. 3ª) Con los datos de las tablas anteriores construir la gráfica I-V del diodo (eje vertical: I, eje horizontal: V).






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ANEXO I






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ANEXO II

Código de Colores de Resistores de Carbón

Los resistores o resistencias son dispositivos que se caracterizan por oponerse en mayor o menor grado a la circulación de la intensidad de corriente eléctrica. En estos dispositivos se cumple la ley de ohm:

V = I * R Forma física de un resistor de carbón: Donde vemos que consiste de un cilindro con dos terminales en sus extremos. Su valor, expresado en Ohm, se representa mediante anillos de colores sobre su cuerpo, leyéndose de izquierda a derecha y comenzando por el anillo más cercano a un extremo. Existen básicamente dos tipos de código: el de 4 bandas y el de 5 bandas, los que podemos ver a continuación:







ANEXO III







ANEXO IV

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