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Práctica 2: El Diodo Semiconductor.
Objetivos: • • • Conocer y comprender el funcionamiento de algunos circuitos digitales sencillos basados en diodos. Conocer y comprender los fundamentos del uso del generador de funciones y el osciloscopio digital. Comparar el comportamiento real y simulado de un circuito.

Materiales: Componentes 1 Resistencia de 1kΩ 2 Diodos 1N4148 Instrumentación Placa demontaje Multímetro digital Fuente de alimentación Generador de funciones Osciloscopio PC y programa de simulación PSpice.

Desarrollo práctico: 1. Identificación de los terminales del diodo. a. Prepare el multímetro para la medida de resistencias (selector en la posición Ω y clavija roja en el terminal V/Ω). Conecte cada terminal del diodo a una punta de prueba del multímetro y compruebe cuálde las dos combinaciones posibles presenta menor resistencia. En esta situación, la patilla del diodo conectada al terminal común (negro) del multímetro corresponderá al cátodo, y la otra al ánodo. Nota: la indicación 0L en los mutímetros Fluke indica infinito o fuera de rango. b. También puede utilizarse la función de prueba de diodos del multímetro (posición ). Si se conecta cada punta de pruebadel multímetro a un borne del diodo, cuando el terminal común esté conectado al cátodo se presentará en pantalla la tensión umbral aproximada del diodo. c. Cuestión 1: Averigua si en el propio diodo hay algún indicador que permita identificar sus terminales.

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2. Montaje de una puerta lógica AND con diodos.

Figura 1. Puerta lógica AND construida con diodos.

a. Utilizando la placade montaje, monte el circuito de la Figura 1. b. Cuestión 1: obtenga experimentalmente el valor de la tensión en S cuando en A se introduce un ‘1’ lógico (5V) y en B se introduce un ‘0’ lógico (0V). Para ello utilice el multímetro en la posición de medida de tensiones continuas y coloque el terminal positivo (rojo) en S y el terminal negativo (negro) en la toma de tierra o masa. El valor Vs debecorresponder a un ‘0’ lógico (aprox. 0 Voltios) dado que la combinación en las entradas de la puerta AND corresponde a 1 y 0. ¿Cuál es el valor de Vs? ¿Por qué no es exactamente de 0 Voltios? c. Cuestión 2: dada la combinación de entradas anterior, obtenga el punto de trabajo del diodo D2 (VAK,IAK) utilizando el multímetro. Para obtener la tensión, sitúe el selector en la posición de medida detensiones continuas y coloque los terminales en la posición adecuada (terminal positivo en el ánodo y terminal negativo en el cátodo). Para obtener la corriente, inserte el multímetro, en posición de medida de corriente continua, entre el ánodo del diodo D2 y el punto S. d. Cuestión 3: ahora mida las corrientes que atraviesan la resistencia R1 y el diodo D1. Explique por qué la corriente que atraviesael diodo D1 es nula mientras que las corrientes en R1 y D2 son iguales

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e. Cuestión 4: obtenga la tabla de verdad de la puerta lógica comprobando el resultado Vs para todas las combinaciones posibles de las entradas A y B. A B Vs

3. Circuito protector de entradas digitales.

Figura 2. Circuito protector de entradas digitales.

a. Utilizando la placa de montaje, monte el circuitode la Figura 2 respetando la polaridad de los diodos. Para obtener una señal de entrada variable, se sustituye la fuente de alimentación por el generador de señales. Para conectar el instrumento al circuito, observe que de nuevo hay dos terminales: el de señal (de color rojo) y el de masa (de color negro). La señal generada será una onda senoidal simétrica de 10V de amplitud (20Vpp o 10Vp) y 1kHzde frecuencia. Esta onda se obtiene del generador de funciones, utilizando la conexión 50Ω, OUTPUT o 600Ω (y nunca donde ponga INPUT o TTL). Para ajustar adecuadamente la amplitud es necesario observar la señal en el osciloscopio. Para observar tanto la entrada como la salida se utilizará el osciloscopio, usando el canal I para la entrada, y el canal II para la salida. Se conectarán las puntas a...