Download practica de diodos semiconductores

UNIDAD EDUCATIVA FISCOMISIONAL DON BOSCO
ELECTRÓNICA GENERAL
PRÁCTICA: EL DIODO SEMICONDUCTOR
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Calif:…………………
Indicador
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Conoce y comprende el funcionamiento básico del diodo semiconductor.
1.- Introducción
En esta práctica se pretende que el alumno adquiera soltura con el manejo de los
diodos y comprenda el funcionamiento de los mismos.
Para ello, se plantean cuatro actividades diferentes:
1.- Medida de la resistencia y valor del medidor de un diodo.
2.- Obtención de la curva característica de un diodo.
3.- Visualización de señales con el osciloscopio.
4.- Medición de variables eléctricas en circuitos con diodos semiconductores.
A continuación realice cada una de las actividades.
2.- Medida de la resistencia del diodo semiconductor.
En este apartado se pretende medir de forma experimental la resistencia que
presenta un diodo semiconductor comercial: el 1N4007.
El diodo puede polarizarse de dos maneras diferentes: de forma directa y de forma
inversa. Según la polarización en la que encuentre, su comportamiento será diferente, y por
tanto también lo será su resistencia.
2.1.- Medida de la resistencia en polarización directa.
Para medir la resistencia del diodo, conecte el multímetro, utilizándolo como
óhmetro, entre los terminales del diodo, de tal forma que la punta de prueba roja esté unida
al ánodo del diodo, y la negra al cátodo.
PRECAUCIÓN: Se deben utilizar las escalas más grandes del multímetro para
realizar la medida, porque de lo contrario el diodo puede ser dañado.
Resistencia en polarización directa =
2.2.- Medida de la resistencia en polarización inversa.
Para medir la resistencia en polarización inversa, bastará con invertir las conexiones
del multímetro.
Resistencia en polarización inversa =
2.3.- Medida con multímetro con el selector en verificación de diodos en
polarización directa.
Medida en polarización directa =
2.4.- Medida con multímetro con el selector en verificación de diodos en
polarización inversa.
Medida en polarización inversa =
Cuestión 1: Observa en valor de las resistencias obtenidas para cada tipo de
polarización y justifícalos. ¿Por qué salen valores tan diferentes el uno del otro?
Cuestión 2: Si al tomar las medidas hubiéramos obtenido unas resistencias similares
con los dos tipos de polarización, ¿qué significaría?
Cuestión 3: Observa el valor del medidor de diodos para cada tipo de polarización
y justifícalos. ¿Por qué salen valores diferentes el uno del otro?
3.- Obtención de la curva característica de un diodo
En este apartado se pretende obtener de forma experimental la curva característica
de un diodo semiconductor.
Para ello, se debe montar en la placa el siguiente circuito:
Para excitar el circuito se empleará la fuente de alimentación de continua, limitando
la corriente de salida a un valor máximo de 300mA.
Para poder obtener la curva característica del diodo, se procederá de la siguiente
manera:
-
Se seleccionará una tensión de 0V en la fuente de alimentación.
Se medirán la tensión en el diodo y la corriente que circula por el mismo.
Se aumentará el valor de la tensión de la fuente de alimentación.
Se volverán a medir la tensión del diodo y la corriente que circula por él.
Este procedimiento se repetirá varias veces, hasta completar la tabla que se muestra
a continuación. Después se representarán los datos obtenidos en una gráfica, obteniendo de
esta manera la curva característica del diodo.
Cuestión 4: Siguiendo los pasos expuestos anteriormente, completa la siguiente
tabla, referida a la polarización directa del diodo.
PRECAUCIÓN: Recuerda que para medir la corriente debes conectar el
multímetro en SERIE con el circuito.
CURVA CARACTERÍSTICA
POLARIZACIÓN DIRECTA
Tensión
VF
IF
aplicada
0V
0.2 V
0.5 V
0.8 V
1.5 V
4V
8V
12 V
Cuestión 5: ¿Qué tensión ha sido necesaria aplicar al diodo para que comience a
conducir la corriente?
Cuestión 6: Una vez que la tensión aplicada es superior a 0.8V, ¿qué ocurre con la
tensión en el diodo?
Cuestión 7: A continuación se pretende obtener los datos de la polarización inversa
del diodo. Para ello, conecta el diodo al revés, para que quede polarizado de forma
inversa, y vuelve a realizar los mismos pasos que antes, rellenando la siguiente tabla:
CURVA CARACTERÍSTICA
POLARIZACIÓN INVERSA
Tensión
VF
IF
aplicada
0V
0.2 V
0.5 V
0.8 V
1.5 V
4V
8V
12 V
Cuestión 8.- ¿Qué ocurre con la corriente para todas las medidas realizadas? ¿Por
qué?
Cuestión 9: ¿Por qué la tensión en el diodo es muy parecida a la tensión aplicada?
Cuestión 10: Finalmente, representa gráficamente las medidas realizadas para
obtener la curva característica del diodo. Deberás representar en el eje X la tensión
aplicada, y en el eje Y la corriente del diodo.
I
V
4.- Visualización con el osciloscopio.
En este apartado se pretende utilizar el osciloscopio para visualizar las señales
producidas por un circuito con un diodo semiconductor. Para ello, monta en siguiente
circuito en la placa de montaje:
Selecciona en el generador de funciones una señal senoidal de 1KHz y 3V de pico,
conectándolo a la entrada del circuito para excitarlo.
Una vez excitado el circuito, conecta el canal I del osciloscopio a la entrada del
circuito y el canal II a la salida del mismo, y selecciona el modo DUAL para visualizar las
dos señales al mismo tiempo.
Cuestión 11: Dibuja en la siguiente gráfica las señales que obtienes en la pantalla
del osciloscopio.
Cuestión 12: Explica brevemente por qué en la salida se recorta la parte positiva de
la señal de entrada.
Cuestión 13: A continuación, coloca el diodo al revés y vuelve a visualizar las
señales de entrada y salida, representándolas en la siguiente gráfica:
Cuestión 14: Explica brevemente por qué en la salida se recorta la parte negativa de la
señal de entrada.
5.- Medición de variables eléctricas en circuitos con diodos semiconductores.
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Simular el siguiente circuito y llenar la siguiente tabla.
Armar el circuito, utilizando multímetro digital proceda a medir las mismas
variables eléctricas de la simulación (registre los valores en la tabla)
Calcular lo solicitado y registrar en la tabla.
VALOR
Simulación
Vo
IR
ID1
VR
Medido
Calculado
Cuestión 15: Coinciden los valores simulados, calculados y medidos SI, NO ¿Por qué?