Caracterizacion Diodo
Páginas: 7 (1641 palabras)
Publicado: 30 de octubre de 2012
I. INTRODUCCIÓN
E
L presente documento contiene el informe correspondiente a la tercera práctica de laboratorio de la asignatura Electrónica Análoga I; donde se caracterizó, por medio de varios circuitos sencillos, las características básicas de los diodos semiconductores; dichas características son: el comportamiento corriente/voltaje y los tiempos de recuperación.
A partir de lasmediciones obtenidas, se tendrán las herramientas necesarias para encontrar algunos de los parámetros del diodo asociado a su curva característica; también se podrán comparar los datos provistos por el fabricante con los resultados obtenidos.
Para comprobar el comportamiento del diodo se requiere un conocimiento pleno sobre el uso de los instrumentos de medición; además se tendrá soporte en cálculos ysimulaciones que permitan tener un buen desarrollo de la práctica de laboratorio.
II. MARCO TEÓRICO
Curva característica del diodo
Los diodos reales son semiconductores constituidos por silicio, que idealmente, permite la circulación de corriente en un solo sentido. La curva característica del diodo (voltaje-corriente) consta de dos estados: Por debajo de 0 voltios el diodo se comporta comoun circuito abierto y con un voltaje superior a 0 (idealmente) el diodo conduce normalmente. Dado al comportamiento físico de los materiales que componen al diodo, se debe tener un voltaje mínimo para polarizarlo directamente (comúnmente de 0,7 voltios), ya que si no se supera dicho voltaje, el diodo no conduce. La figura 1 muestra una curva típica de caracterización de un diodo
Figura 1.Curva característica del diodo
En la región de operación de polarización directa se puede relacionar la corriente y el voltaje con la siguiente aproximación matemática:
(1)[1]
Donde In es la corriente inversa de recuperación, n es una constate llamada coeficiente de emisión (varía entre 1 y 2), Vt es el llamado voltaje térmico(aproximadamente 25mV a 20°C). Como el término exponencial de la ecuación 1 se hace mucho mayor que el factor -1 (Vd >> Vt), la ecuación 1 puede a aproximarse a:
(2)
Tiempo de recuperación del diodo
Por su composición física, un diodo al ser polarizado de directo a inverso la corriente no pasa inmediatamente al valor que corresponde(0v), pues la distribución interna del diodo no se acomoda aún a la disposición que se requiere. El tiempo que requiere el diodo para acomodarse a la disposición deseada se denomina “tiempo de recuperación”. Dependiendo del tipo de diodo, este tiempo varía desde los milisegundos hasta los nanosegundos. [2]
III. PROCEDIMIENTO
a) Curva característica
Se prepararon 2 montajes soldados en unatarjeta universal utilizando el diodo 1N4004 donde uno se expondrá a temperatura ambiente (aproximadamente 20°C) y el otro a temperaturas superiores de 60°C (logrados con un cautín de soldadura). El circuito debe estar compuesto de una fuente variable de voltaje (0-25 VDC) en serie con una resistencia limitadora de corriente y el diodo a la temperatura requerida. La resistencia debe soportar Imax=250 mA a 25V
La figura 2 muestra el circuito a montar
Figura 2. Circuito medición características I-V
Para el cálculo de la resistencia y la potencia requerida se tomaron los datos limitadores:
Luego la resistencia y la potencia equivalen a:
Se adqurió una resistencia de 100 Ohms a una potencia de 10 Watts.
Una vez obtenidos los valores de resistencia seprosiguió a
• Variar el voltaje de la fuente para obtener varios valores de corriente hasta llegar a la corriente máxima indicada.
• Realizar una gráfica en papel milimetrado con los valores de V-I y obtener la resistencia dinámica del diodo.
• Realizar una gráfica en papel semilogarítmico para obtener una expresión de la forma Y=Yo+KV, de esta forma también obtener los valores de Is y n
b)...
E
L presente documento contiene el informe correspondiente a la tercera práctica de laboratorio de la asignatura Electrónica Análoga I; donde se caracterizó, por medio de varios circuitos sencillos, las características básicas de los diodos semiconductores; dichas características son: el comportamiento corriente/voltaje y los tiempos de recuperación.
A partir de lasmediciones obtenidas, se tendrán las herramientas necesarias para encontrar algunos de los parámetros del diodo asociado a su curva característica; también se podrán comparar los datos provistos por el fabricante con los resultados obtenidos.
Para comprobar el comportamiento del diodo se requiere un conocimiento pleno sobre el uso de los instrumentos de medición; además se tendrá soporte en cálculos ysimulaciones que permitan tener un buen desarrollo de la práctica de laboratorio.
II. MARCO TEÓRICO
Curva característica del diodo
Los diodos reales son semiconductores constituidos por silicio, que idealmente, permite la circulación de corriente en un solo sentido. La curva característica del diodo (voltaje-corriente) consta de dos estados: Por debajo de 0 voltios el diodo se comporta comoun circuito abierto y con un voltaje superior a 0 (idealmente) el diodo conduce normalmente. Dado al comportamiento físico de los materiales que componen al diodo, se debe tener un voltaje mínimo para polarizarlo directamente (comúnmente de 0,7 voltios), ya que si no se supera dicho voltaje, el diodo no conduce. La figura 1 muestra una curva típica de caracterización de un diodo
Figura 1.Curva característica del diodo
En la región de operación de polarización directa se puede relacionar la corriente y el voltaje con la siguiente aproximación matemática:
(1)[1]
Donde In es la corriente inversa de recuperación, n es una constate llamada coeficiente de emisión (varía entre 1 y 2), Vt es el llamado voltaje térmico(aproximadamente 25mV a 20°C). Como el término exponencial de la ecuación 1 se hace mucho mayor que el factor -1 (Vd >> Vt), la ecuación 1 puede a aproximarse a:
(2)
Tiempo de recuperación del diodo
Por su composición física, un diodo al ser polarizado de directo a inverso la corriente no pasa inmediatamente al valor que corresponde(0v), pues la distribución interna del diodo no se acomoda aún a la disposición que se requiere. El tiempo que requiere el diodo para acomodarse a la disposición deseada se denomina “tiempo de recuperación”. Dependiendo del tipo de diodo, este tiempo varía desde los milisegundos hasta los nanosegundos. [2]
III. PROCEDIMIENTO
a) Curva característica
Se prepararon 2 montajes soldados en unatarjeta universal utilizando el diodo 1N4004 donde uno se expondrá a temperatura ambiente (aproximadamente 20°C) y el otro a temperaturas superiores de 60°C (logrados con un cautín de soldadura). El circuito debe estar compuesto de una fuente variable de voltaje (0-25 VDC) en serie con una resistencia limitadora de corriente y el diodo a la temperatura requerida. La resistencia debe soportar Imax=250 mA a 25V
La figura 2 muestra el circuito a montar
Figura 2. Circuito medición características I-V
Para el cálculo de la resistencia y la potencia requerida se tomaron los datos limitadores:
Luego la resistencia y la potencia equivalen a:
Se adqurió una resistencia de 100 Ohms a una potencia de 10 Watts.
Una vez obtenidos los valores de resistencia seprosiguió a
• Variar el voltaje de la fuente para obtener varios valores de corriente hasta llegar a la corriente máxima indicada.
• Realizar una gráfica en papel milimetrado con los valores de V-I y obtener la resistencia dinámica del diodo.
• Realizar una gráfica en papel semilogarítmico para obtener una expresión de la forma Y=Yo+KV, de esta forma también obtener los valores de Is y n
b)...
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