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Instituto Tecnol´gico de Costa Rica o Escuela de Ingenier´ Electr´nica ıa o Profesores: Ing. Eduardo Interiano, M.Sc., Ing. William Mar´ Ing. Roberto Pereira, M.Sc. ın, Laboratorio de Elementos Activos I Semestre 2006 Experimento 1: Curva caracter´ ıstica de diodos I Objectivo General

Al finalizar el experimento el estudiante estar´ en capacidad de describir en t´rminos de sus a e caracter´ısticas el´ctricas el funcionamiento de los diodos de silicio, germanio, diodos Zener y e los diodos emisores de luz (LEDs). Estar´ tambi´n capacitado para establecer las diferencias a e entre todos ellos. II Objetivos Espec´ ıficos ımetros digitales. 1. Comprobar el estado de diodos de silicio y germanio utilizando mult´ 2. Utilizar diferentes m´todos para obtener la curva caracter´ e ıstica dediodos. III Cuestionario Previo 1. En varios laboratorios del presente curso deber´n aislarse las tierras entre generadoa res/fuentes y el osciloscopio. Investigue por qu´ este aislamiento es necesario. ¿Qu´ e e ocurre al circuito de la figura 2 si no se aislan las tierras? 2. Investigue el comportamiento de un diodo ideal, el funcionamiento de un diodo de uni´n o pn, y el origen de las curvas caracter´ısticas de los ultimos. ¿Qu´ significa que un diodo ´ e est´ polarizado en forma directa o en inversa? e 3. Investigue qu´ funci´n matem´tica describe el comportamiento de un diodo de uni´n e o a o pn y c´mo es afectado por la temperatura. o 4. Investigue qu´ diferencia hay entre el comportamiento de diodos de germanio y de silicio. e 5. Investigue el comportamiento y funcionamiento de los diodosemisores de luz (LED). 6. Investigue el comportamiento del diodo Zener y el origen de su curva caracter´ ıstica. 7. Busque los datos del fabricante de los diodos empleados en este experimento. 8. Investigue c´mo funciona un mult´ o ımetro digital en su escala de medici´n de diodos. o 9. Simule utilizando el PSpice el circuito de la figura 2. 10. ¿Qu´ funciones desempe˜a la resistencia R en elcircuito de la figura 2? e n

1

11. ¿Qu´ representan las medici´nes de los canales X y Y del osciloscopio en relaci´n con e o o las curvas caracter´ ısticas de diodos? ¿Por qu´ los dos canales del osciloscopio deben e estar en CD, y el canal Y (canal 2) debe estar invertido en las mediciones del punto 4 del procedimiento? IV 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 V Materiales y Equipo generador de funcionesosciloscopio de rayos cat´dicos (ORC) o aislador de tierras (tap´n aislador) o mult´ ımetro digital regleta de cables placa universal juego de puentes resistencia de 1 kΩ diodo de silicio (1N4001,ECG116) diodo de germanio (ECG109) LED rojo,verde o amarillo (verifique que no tenga una resistencia en serie) diodo Zener de 3V o de 2,7V Procedimiento 1. Mida el valor real de la resistencia R utilizada en elcircuito de la figura 1. 2. Compruebe el estado de los diodos empleando un mult´ ımetro digital. Conecte el terminal positivo del ohm´ ımetro al ´nodo del diodo y el terminal negativo al a c´todo. A esto se le denomina polarizaci´n directa. Mida y anote los resultados en la a o Tabla 1. Invierta ahora las conexiones antes descritas. A a esto se le llama polarizaci´n inversa. o Mida y complete laTabla 1. Tabla 1: Prueba de diodos Prueba Si Polarizaci´n directa o Polarizaci´n inversa o Ge LED Zener

3. Monte el circuito de la Figura 1 con el diodo de silicio. Ajuste el valor de tensi´n E o de tal forma que la ca´ de tensi´n en la resistencia VR sea 0,1 V. Mida entonces VD . ıda o Calcule el valor de ID y an´telo en la Tabla 2. Repita el procedimiento para los valores o de VR indicados enla Tabla 2. Ajuste la tensi´n de entrada E a −5 V y mida los valores indicados en la segunda columna o de la Tabla 2.

2

R = 1 kΩ

VR E VD

Figura 1: Circuito de Medici´n 1. o

Tabla 2: Valores de tensi´n y corriente para el diodo de silicio. o VR [V] E [V] VD [V] ID [mA] 0,05 -5 0,1 0,15 0,3 0,6 1,2 2,5 5

4. Monte el circuito de la Figura 2 utilizando el diodo de silicio. X y Y...
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