DEPARTAMENTO DE ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRONICA

ASIGNATURA: ELECTRONICA I NRC: 15028

INFORME DE LABORATORIO No.1

Profesor: ING. DIEGO ARCOS

INTEGRANTES

1. SUBT. QUITIAQUEZ WILLIAN2. SUBT. ALEJANDRO CARLOS

3. SR. ROJAS DARWIN

12-oct-12 - Sangolquí

GUÍA DE PRÁCTICA No. 1.2

Tema:

Diodo Rectificador

1. Objetivo(s).

Obtener la curva característica del diodo, empleando mediciones VD vs ID a fin de comprender su funcionamiento.

2. Materiales y Equipos.

Materiales. Diodos (silicio y germanio) Resistencias (fijas y variables)

Herramientas: Fuente DC (de preferencia variable 1-12 [V]). Multímetro cables, protoboard, pinzas, peladora de cables.

3. Marco Teórico

1. Curva característica del Diodo.

Tensión umbral, de codo o de partida (Vγ ).- La tensión umbral (también llamada barrera de potencial) 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 barrera 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.

Corriente máxima (Imax ).- Es la intensidad de corriente máxima que puede conducir el diodo sin fundirse por el efecto Joule. Dado que es función de la cantidad de calor que puede disipar el diodo, depende sobre todo del diseño del mismo.

Corriente inversa de saturación (Is ).- Es la pequeña corriente que se establece al polarizar inversamente el diodo por la formación de pares electrón-hueco debido a la temperatura, admitiéndose que se duplica por cada incremento de 10º en la temperatura.

Corriente superficial de fugas.- Es la pequeña corriente que circula por la superficie del diodo (ver polarización inversa), esta corriente es función de la tensión aplicada al diodo, con lo que al aumentar la tensión, aumenta la corriente superficial de fugas.

Tensión de ruptura (Vr ).- Es la tensión inversa máxima que el diodo puede soportar antes de darse el efecto avalancha.

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; no obstante hay otro tipo de diodos, como los Zener, en los que la ruptura puede deberse a dos efectos:

Efecto avalancha (diodos poco dopados).- En polarización inversa se generan pares electrón-hueco que provocan la corriente inversa de saturación; si la tensión inversa es elevada los electrones se aceleran incrementando su energía cinética de forma que al chocar con electrones de valencia pueden provocar su salto a la banda de conducción. Estos electrones liberados, a su vez, se aceleran por efecto de la tensión, chocando con más electrones de valencia y liberándolos a su vez. El resultado es una avalancha de electrones que provoca una corriente grande. Este fenómeno se produce para valores de la tensión superiores a 6 V.

Efecto Zener (diodos muy dopados).- Cuanto más dopado está el material, menor es la anchura de la zona de carga. Puesto que el campo eléctrico E puede expresarse como cociente de la tensión V entre la distancia d; cuando el diodo esté muy dopado, y por tanto d sea pequeño, el campo eléctrico será grande, del orden de 3·105 V/cm. En estas condiciones, el propio campo puede ser capaz de arrancar electrones de valencia incrementándose la corriente. Este efecto se produce para tensiones de 4 V o menores.

Para tensiones inversas entre 4 y 6 V la ruptura de estos diodos especiales, como los Zener, se puede producir por ambos efectos.

4. Procedimiento4.1 Diseñar un circuito para determinar la curva característica del diodo

D1

1N4007

R11kΩ

V19 V

GND

U2

8.354m A+ -

4.2 Implementar el circuito pedido en clase.

4.3 Elaborar un cuadro para registrar valores de VD vs ID

4.4 Medir los parámetros eléctricos solicitados.

Voltaje fuente Voltaje diodo Corriente diodo-0,8 -0,764 -0,3615-0,7 -0,756 -0,2487-0,6 -0,698 -0,1295-0,5 -0,478 -0,0235-0,4 -0,389 -0,0125-0,3 -0,297 -0,0078-0,2 -0,199 -0,0004685-0,1 -0,1 -0,003419

0 0 00,1 0,1 0,0000550,2 0,199 0,00046850,3 0,293 0,0034190,4 0,367 0,01650,5 0,413 0,04350,6 0,442 0,0790,7 0,461 0,11950,8 0,476 0,1620,9 0,487 0,20651 0,497 0,2515

4.5 Dibujar la curva característica.

6600tán27a5660 6600tán28a5660 6600tán29a5660

6600tán27a5660

6600tán28a5660

6600tán28a5660

5. Conclusiones

Las curvas características nos demuestran en que rango empieza a trabajar un diodo o deja circular la corriente.

El diodo rectificador aparte de estar diseñado para dejar circular corriente en un solo sentido, también limita totalmente el paso de corriente para un determinado valor de voltaje.

El osciloscopio resulta de gran utilidad porque nos permite visualizar directamente las curvas características de los materiales.

6. Recomendaciones

Hacer uso de los diferente simuladores como ayuda para la realización de la práctica Revisar muy bien la teoría antes de realizar la práctica de laboratorio.

7. Bibliografía.

* Boylestad L. Robert, Nashelsky Louis, Electrónica: Teoría de circuitos y Dispositivos electrónicos, 2009, Español, Prentice Hall.

* Coughlin-Driscoll, “Amplificadores Operacionales y Circuitos integrados lineales”, Prentice Hall Hispanoamericana S.A., México, 1993

* Dorf Richard y Svoboda James A., Circuitos eléctricos, 2006, 6ta edición.