Diodo Rectificador Pn

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERÍAS FISCO-MECÁNICAS ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA, ELECTRÓNICA Y TELECOMUNICACIONES

ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA BÁSICA LABORATORIO 5: EL DIODO RECTIFICADOR DE UNIÓN PN OBJETIVO GENERAL: Experimentar con los diodos rectificadores de unión PN, con circuitos DC, para entender su aplicación en electrónica.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS: Aprender a verificar el estado de un diodo con el multímetro digital.  Comprobar que el diodo rectificador solo permite circular corriente en una sola dirección (ánodo a cátodo) PROCEDIMIENTO: 1. Estado del diodo rectificador suministrado para la práctica: Lectura polarización directa: Lectura polarización indirecta: 1 (circuito abierto) Estado del diodo: 600Ω ∞Ω Bueno

2. Montaje en el protoboard delcircuito para experimentar la polarización del diodo rectificador:

Fotografía del circuito:

TABLA 1: Datos experimentales para diferentes valores de VF Medidos con el multímetro (ver anexos 1, 2, 3) VAK [V] VR [V] 0 0.3 0.47 0.53 0.57 0.63 0.66 0.69 0.70 0.71 0.72 -3 -10 -24 0 0 0.03 0.17 0.43 2.37 4.34 9.31 11.30 17.29 23.28 0 0 0 Valor calculado I=V/R, R=1kΩ IR [mA] 0 0 0.03 0.17 0.432.37 4.34 9.31 11.30 17.29 23.28 0 0 0

VF [V] 0 0.3 0.5 0.7 1 3 5 10 12 18 24 -3 -10 -24

a) Gráfica de IR vs VAK : Gráfica 1: para todos los valores de la tabla 1
corriente resistencia [mA] 25,00 20,00 15,00 10,00 5,00

0,00 -25,00 -23,00 -21,00 -19,00 -17,00 -15,00 -13,00 -11,00 -9,00 -7,00 -5,00 -3,00 -1,00 1,00 voltaje anodo-catodo [V]

Gráfica 2: Detalle de la curva
25,00 corrienteresistencia [mA] 20,00 15,00 10,00 5,00 0,00 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 voltaje anodo-catodo [V]

Comportamiento: IR comienza a diferir de 0 cuando VAK es aproximadamente 0.5V, de este valor a 0.7V el comportamiento es no lineal y con valores de corriente pequeños y en voltajes posteriores a VAK=0.7V (VF=12V) el comportamiento es lineal con una pendiente grande. b) Valor de VF en el cualempieza a existir corriente: 0.5V (0.03mA) El diodo ofrece una caída de voltaje en el circuito. Es debido a la resistencia del diodo que, por debajo de ese voltaje, ofrece una “barrera de potencial” al flujo de los electrones en el punto de unión P-N; a este voltaje se le llama voltaje de barrera. A partir de este voltaje, pequeños incrementos en el valor de la tensión origina un considerableflujo de corriente (como se muestra en la gráfica 1, la pendiente de la curva cambia bruscamente y más después de que el VAK 0,7V donde se estabiliza). c) El diodo es de silicio. La diferencia entre los diodos de silicio y germanio está en el potencial de umbral o voltaje de barrera en este caso próximo a 0.7 que es el del silicio, como se muestra en la gráfica 2 es significativo para voltajespequeños y después de que VF=12V se puede ignorar. El valor del voltaje de barrera del germanio es 0,3V.

d) Ecuación de VR en función de VF y VAK: Según datos de la tabla 1 se puede asegurar que:

Es válida porque es un circuito en serie, y la tensión suministrada se debe conservar en el circuito. e) Valores de VAK que polarizan inversamente la diodo: Polarizan inversamente al diodo los valores deVAK negativos, es decir la corriente va en dirección cátodo-ánodo, causa un circuito abierto (forma ideal) y la corriente en el resistor es cero. Según la tabla 1: VAK [V] VR [V] IR [mA] VF [V] -3 0 0 -3 -10 0 0 -10 -24 0 0 -24 f) Diodo invertido, VF = 10V Valores medidos VAK -10V IR 0 mA Polarización del diodo: Está polarizado inversamente, el voltaje no es ánodo-cátodo porque el diodo estáinvertido entonces no permite el paso de corriente, circuito abierto. Ver anexo 4. g) Con las tensiones de polarización inversas utilizadas, el diodo NO entro en avalancha. Las tensiones utilizadas no fueron suficientes para que ocurriese el fenómeno se tendría que utilizar una tensión mucho más alta.

3. Circuito del numeral 2 con diodo LED rojo.

VF = 12V Valores medidos VAK [V] IR [mA] 2,08...