Practica N°5

Fotodiodo y led infrarrojo

Integrantes del equipo:Mendoza Reyna OdiviliaTapia Robledo Luis RicardoCarrillo García Edmar Joao

Catedrático responsable:

Mtro. Leonardo Taboada Lomes

Fundamentos de Ingeniería Electrónica

IIN 5C

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Índice

Introducción................................................................................................................................2

Fotodiodos...............................................................................................................................2

Led infrarrojo...........................................................................................................................3

Objetivo.......................................................................................................................................3

Materiales y equipo a utilizar...................................................................................................3

Procedimiento o metodología..................................................................................................4

Desarrollo y resultados.............................................................................................................5

Conclusiones..............................................................................................................................9

Bibliografía..................................................................................................................................9

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Introducción Fotodiodos El fotodiodo es un diodo semiconductor, construido con una unión PN, como muchos otros diodos que se utilizan en diversas aplicaciones, pero en este caso el semiconductor está expuesto a la luz a través de una cobertura cristalina y a veces en forma de lente, y por su diseño y construcción será especialmente sensible a la incidencia de la luz visible o infrarroja. Todos los semiconductores tienen esta sensibilidad a la luz, aunque en el caso de los fotodiodos, diseñados específicamente para esto, la construcción está orientada a lograr que esta sensibilidad sea máxima.

Diversos tipos de fotodiodo

Los diodos tienen un sentido normal de circulación de corriente, que se llama polarización directa. En ese sentido el diodo deja pasar la corriente eléctrica y prácticamente no lo permite en el inverso: es la base del funcionamiento de un diodo. Pero en el fotodiodo la corriente que está en juego (y que varía con los cambios de la luz) es la que circula en sentido inverso al permitido por la juntura del diodo. Es decir, para su funcionamiento el fotodiodo es polarizado de manera inversa. Se producirá un aumento de la circulación de corriente cuando el diodo es excitado por la luz.

Lo que define las propiedades de sensibilidad al espectro de un fotodiodo es el material semiconductor que se emplea en la construcción. Los fotodiodos están construidos de silicio, sensible a la luz visible (longitud de onda de hasta 1,1 µm), de germanio para luz infrarroja (longitud de onda hasta aproximadamente 1,8 µm), y los hay de otros materiales semiconductores. El rango de espectro es:

Silicio:    190–1100 nm

Germanio:    800–1700 nm

Indio galio arsénico (InGaAs):   800–2600 nm

Sulfuro de plomo:    1000-3500 nm

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Led infrarrojoLos LED infrarrojos son un tipo específico de diodo emisor de luz (LED por sus siglas en inglés) que produce luz en el espectro infrarrojo. La luz en este rango no es visible para el ojo humano, pero puede ser detectada por una variedad de dispositivos electrónicos, haciendo al LED ideal para objetos como controles remotos, donde el LED no necesita ser visto para funcionar.

Longitud de onda

La longitud de onda de la luz emitida por un LED infrarrojo cae en el espectro infrarrojo. Mientras este espectro es bastante ancho, la mayoría de los led emitirán luz con una longitud de onda de cerca de 1000 nm con un ancho de banda de unos 50 nm. Esto significa que un LED con valor de 1000 nm producirá luz de entre 950 y 1050 nm.

Tamaño

80 por ciento de los LED producidos en el mundo tienen 5 mm de diámetro. Los LED infrarrojos no son diferentes y la mayoría de ellos tiene 5 mm de diámetro.

Color

A pesar de que la luz emitida por un LED infrarrojo no es visible para el ojo desnudo, la mayoría de los LED infrarrojos tienen una cubierta morada alrededor. Esto ayuda a transmitir el color correcto de luz.

Luminiscencia

El brillo de un LED se mide en miliwatts (mW). A pesar de que la luminiscencia de un LED depende de la cantidad de energía con que se alimente, la mayoría de los LED producen 20 mW de luz en su punto máximo y cerca de 1 mW de luz a un nivel de operación promedio.

Objetivo.

El alumno comprenderá la utilización del fotodiodo y el led infrarrojo, armando un circuito que simule su función.

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Materiales y equipo a utilizar. Protoboard Multímetro Generador de señales Alambre 1 BC548 1 BC558 1 Led infrarrojo 1 Fotodiodo (negro) 1 Led 1 resistencia de 220 Ω 1 resistencia de10 KΩ 2 resistencias de 1 KΩ Pinzas de punta y corte Puntas para generador Fusible 500 mA

Procedimiento o metodología Actividad a):

Paso 1:

Armar el siguiente circuito.

Paso 2:

Mide el voltaje en RL con el multímetro. Anota medición

Paso 3:

Repite el paso 1, cambiando el diodo Zener por el de 8.2 V

Paso 4:

Repite el paso 1, cambiando el diodo Zener por el de 5.1 V

Vi =20 V

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Paso 5:

Armar el siguiente circuito. Medir con el osciloscopio y anotar medición.

Desarrollo y resultados.

Paso del 1 al 4.

Fig. 1 Diodo Zener 12 V

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Fig. 2 Diodo Zener 8.2 V

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Fig. 3 Diodo Zener 5.1 V

Tabla 1. Resultados de medición de los diodos Zener

Paso 5

Diodo Zener Medición

12 V 12.18 V

8.1 V 8.30 V

5.1 V 4.78 V

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Dddddddddddddd

c

kkk

Fig. 5 Armado de circuito y medición con el osciloscopio.

Conclusiones Pudimos observar en el osciloscopio dos señales, una señal de entrada cuadrada esta señal no terminan en pico, es decir que están chatas en las puntas después de pasar por el diodo zener corrige la señal de salida, pasando de una señal cuadrada a una señal senoidal.

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Bibliografía

http://unicrom.com/Tut_diodozener_.asp