voltaje

DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD

LABORATORIO DEL PNFE







CARACTERÍSTICAS DEL DIODO












Octubre 2013

ESTUDIO DE LAS CARACTERÍSTICAS DE UN DIODO


I.- INTRODUCCIÓN

II.- OBJETIVOS

GENERAL: Determinar las características de un diodo a través del trazado y análisis de su curva característica.ESPECÍFICOS: Al finalizar esta práctica será capaz de:

Trazar las curvas características de elementos no lineales.
Trazar las características de un diodo de Ge y de un diodo de Si.
Trazar la recta de carga de un diodo para un circuito de polarización dado.
Determinar la tensión de umbral de un diodo
Estudiar la relación entre la resistencia de polarización y el punto de funcionamiento de undiodo en un circuito
Deducir la resistencia dinámica de un diodo para un punto de funcionamiento dado.
Determinar la resistencia estática de un diodo a partir de la parte lineal de su curva característica
Estimular a través de la realización de la práctica y del cumplimiento de las normas a seguir dentro del laboratorio, la puntualidad, sentido de organización, visión de conjunto capacidad paratrabajar bajo presión, responsabilidad, capacidad para comunicarse en forma oral y escrita, relacionarse con otras personas, el trabajo en equipo, el espíritu de colaboración, confianza en si mismo, la toma de decisión, capacidad de atención y creatividad.
Desarrollar la capacidad para tomar las medidas que permitan preservar y reparar equipos.
Desarrollar la capacidad para interpretar y aplicaradecuadamente normas técnicas al instalar, manipular y utilizar equipos.

Desarrollar la capacidad para relacionar las diferentes variables que intervienen en la realización de una práctica de laboratorio (planificación, visión de conjunto, computo...)
Desarrollar la capacidad para tomar las precauciones para que un equipo funcione adecuadamente.
Desarrollar la capacidad para realizarinstalaciones siguiendo las normas técnicas.
Desarrollar la capacidad para redactar informes sobre trabajos realizados.
Desarrollar la capacidad para seguir normas de seguridad industrial.


III.- SOPORTE TEÓRICO

3.1.- CURVA CARACTERÍSTICA iD = f(vAK) DEL DIODO

La curva característica del diodo se obtiene a través de la siguiente expresión:

iD = IS () ( 1 )

con:

iD = Corriente deldiodo

vAK = Tensión entre los terminales del diodo (vánodo-cátodo), considerando:
Polarización en directo vAK > 0
Polarización en inverso vAK < 0

IS = Corriente de saturación

UT = Potencial termodinámico 26 mV a T = 300 ºK.

La figura Nº 1, muestra la curva característica iD = f(vAK) según la expresión ( 1 ).














En la curvacaracterística en directo del diodo, la intersección de la tangente a la curva (en la parte recta) con el eje horizontal, determina el valor de la tensión de umbral Vo del diodo.








3.2.- ESQUEMATIZACIÓN DEL DIODO

Una representación útil del diodo se obtiene dividiendo la curva característica no lineal en dos zonas lineales, llamadas de conducción y de bloqueo (figura Nº 2)Donde:
Vu = tensión de umbral; es el valor de la diferencia de potencial a partir del cual se considera que el diodo conduce.
rD = Resistencia dinámica de conducción del diodo. En la figura Nº 2 se observa que rD tiene un valor constante.
De esta manera el diodo puede ser sustituido por el dipolo equivalente de la figura Nº 3.
La tensión de umbral toma valores cercanos a:

VU =0,3 v para diodos de germanio

VU = 0,7 v para diodos de silicio

Físicamente, el diodo se presenta (en general) en la envoltura mostrada en la figura Nº4. Generalmente, aparece un anillo que representa el cátodo (región N) del diodo.






3.3.- RECTA DE CARGA Y PUNTO DE FUNCIONAMIENTO

Dado el siguiente circuito donde se incluye un diodo:








Dado que la curva...