INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERIA MECANICA Y ELECTRICA

DEPARTAMENTO DE INGENIERIA EN CONTROL Y AUTOMATIZACION

LABORATORIO DE TEORIA ELECTRONICA I

Practica No. 02

Diodos

Grupo: 4AM3

Integrantes:

Carrillo Sols Jordan Joszef

Galeana Hernndez Maritza Ahide

Ros Cuautitla Manuel Antonio

Profra.: Corona Caldern Maribel Alejandra

Fecha de entrega: 20-Febrero-2014

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ndice

Introduccin03

Marco terico..03

Material....06

Procedimiento.07

Resultados..08

Simulacin..09

Conclusiones..15

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Introduccin:

Un diodo es un componente electrnico que permite la circulacin de corriente

elctrica a travs de l en un solo sentido. La curva caracterstica de un diodo (I-V)

consta de 2 regiones:

Por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito

abierto, es decir, no conduce corriente elctrica

Por encima, se comporta como un circuito cerrado con una resistencia

elctrica muy pequea.

Debido a este comportamiento se les suele denominar rectificadores ya que son

dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier seal como paso

inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua.

Los primeros diodos eran vlvulas o tubos al vacio, tambin llamados vlvulas

termoinicas constituidas por 2 electrodos rodeados de vaco en un tubo de

cristal, con un aspecto similar al de los focos. El invento fue desarrollado en 1904

por John Ambrose Fleming, empleado de la empresa Marconi, basndose en las

observaciones por Thomas Alva Edison.

Marco terico.

El diodo

El diodo es el componente electrnico que permite el paso de la

corriente en un solo sentido. La flecha de la representacin

simblica muestra la direccin en la que fluye la corriente.

Es el dispositivo semiconductor ms sencillo y se puede

encontrar prcticamente en cualquier circuito electrnico.

Consta de dos partes, formadas por cristales de silicio (Si) de diferente polaridad.

Un cristal de silicio en estado puro constituye un elemento qumico tetravalente por

estar compuesto por tomos de valencia +4, pero para obtener dos cristales

semiconductores de polaridad diferente es necesario doparlos durante el proceso

de produccin del diodo, aadindole a la estructura molecular de cada uno de

esos cristales cierta cantidad de impurezas pertenecientes a tomos de otros

elementos qumicos (tambin semiconductores), pero de valencias diferentes para

cada una de las partes que formarn el diodo, con sus correspondientes

polaridades.

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Para fabricar un diodo, primeramente uno de los cristales de silicio se dopa

aadindole, como impureza, un elemento qumico de valencia +3 (trivalente)

como el galio (Ga), por ejemplo. Al final del proceso se obtiene un semiconductor

tipo-p, con polaridad positiva (P), que presentar defecto o falta de electrones en

la ltima rbita de los tomos de galio aadidos como impurezas. En esas rbitas

se formarn huecos en aquellos lugares que deban estar ocupados por los

electrones faltantes.

A continuacin, el otro cristal de silicio, que inicialmente es igual al empleado en el

proceso anterior, se dopa tambin durante el proceso de fabricacin del diodo,

pero aadindole esta vez impurezas pertenecientes a tomos de otro elemento

qumico tambin semiconductor, pero de valencia +5 (pentavalente) como, por

ejemplo, antimonio (Sb). Una vez finalizado este otro proceso de dopado se

obtiene un semiconductor tipo-n, con polaridad negativa (N), caracterizado por

presentar exceso de electrones libres en la ltima rbita de los tomos de

antimonio aadidos como impurezas.

Representacin grfica de dos elementos semiconductores de cristal de silicio (Si),

simplificados de forma esquemtica.

A.- Semiconductor de silicio de conduccin tipo-p, o sea, de polaridad positiva.

(P). En su estructura molecular se puede observar que en los lugares que deban

ocupar los electrones lo que encontramos son huecos.

Cuando conectamos una batera a los extremos de un cristal semiconductor

positivo, se establece un flujo de huecos en sentido opuesto al flujo de

electrones que proporciona la fuente de energa elctrica. En la ilustracin se

puede observar tambin que mientras el flujo de electrones o corriente electrnica

se establece del polo negativo al polo positivo de la batera, el flujo de huecos,

por el contrario, se establece en el sentido inverso a travs del cristal de silicio.

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B.- Semiconductor de silicio de conduccin tipo-n, de polaridad negativa (N), con

exceso de electrones libres en su estructura molecular. Si a este tipo de

semiconductor negativo le conectamos una batera, el flujo electrnico se

establecer en el mismo sentido de circulacin de la propia fuente de suministro

elctrico, o sea, del polo negativo al polo positivo

Los diodos se fabrican en versiones de silicio (la ms utilizada) y de germanio.

Esta barrera o unin es de 0.3 voltios en el germanio y de 0.6 voltios

aproximadamente en el diodo de silicio.

El diodo se puede hacer funcionar de 2 maneras diferentes:

Polarizacin directa:

Cuando la corriente circula en sentido directo, es decir del nodo A al ctodo K,

siguiendo la ruta de la flecha (la del diodo). En este caso la corriente atraviesa el

diodo con mucha facilidad comportndose prcticamente como un corto circuito. El

diodo conduce.

Polarizacin inversa:

Cuando una tensin negativa en bornes del diodo tiende a hacer pasar la corriente

en sentido inverso, opuesto a la flecha (la flecha del diodo), o sea del ctodo al

nodo. En este caso la corriente no atraviesa el diodo, y se comporta

prcticamente como un circuito abierto. El diodo est bloqueado.

En el caso ideal, el diodo se comporta como un cortocircuito cuando est

polarizado en directa y como un circuito abierto cuando est polarizado en inversa.

Las curvas caractersticas corriente-tensin real e ideal se muestran a

continuacin:

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DIODO IDEAL

El diodo ideal es un componente discreto que permite la circulacin de corriente

entre sus terminales en un determinado sentido, mientras que la bloquea en el

sentido contrario.

En la Figura se muestran el smbolo y la curva

caracterstica tensin-intensidad del

funcionamiento del diodo ideal.

El sentido permitido para la corriente es de A a K.

El funcionamiento del diodo ideal es el de un

componente que presenta resistencia nula al paso

de la corriente en un determinado sentido, y

resistencia infinita en el sentido opuesto. La punta

de la flecha del smbolo circuital, representada en

la figura anterior, indica el sentido permitido de la

corriente.

Presenta resistencia nula.

Presenta resistencia infinita.

Material:

Fuente de CC

1 Diodo 1N4001, 1N4002,

1N4003, 1N4004, 1N4005,

1N4006 1N4007

Resistencias de 100 K a

Watt

Resistencias de 2.2 K a

Watt

Resistencias de 10 K a

Watt

Resistencias de 100 a

Watt

Resistencias de 10 a 10

Watt

Puntas caimn caimn

Puntas caimn banana

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Procedimiento:

1. Arme el siguiente circuito:

2. Usando un Ampermetro, encuentre la corriente que pasa a travs del diodo

3. De igual manera, calcule los voltajes de R1, R2, R3 y R4

4. Arme el circuito que se muestra a continuacin:

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5. Mida la intensidad de corriente que pasa a travs del diodo y mida los

voltajes de las resistencias R1, R2, R3 y R4

6. Arme el siguiente circuito.

7. Usando los multimetros llene la siguiente tabla:

Resultados De acuerdo a lo obtenido en el laboratorio, como resultados obtuvimos:

Para el circuito 1:

ID = 0 A ; VR1 = 214.3 mV ; VR2 = 1.48V ; VR3 = 8.24V ; VR4 = 9.82V

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Para el circuito 2:

ID = 3.9 A ; VR1 = 9.22V ; VR2 = 8.62V ; VR3 = 1.40V ; VR4 = 0.815V

Para el circuito 3, la tabla nos quedo de la siguiente manera:

Simulacin:

Para el circuito 1 el programa nos arrojo los siguientes valores:

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Para el circuito 2, logramos obtener los siguientes valores:

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En el tercer y ltimo circuito, la simulacin para los 11 distintos voltajes fue la

siguiente:

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Conclusin:

Carrillo Sols Jordan Joszef:

El desarrollo de la prctica fue algo complicado, pues al realizar mediciones no

estbamos muy conformes con los resultados. Una vez comparados con la

simulacin pudimos notar que ninguno de los valores obtenidos

experimentalmente concordaba, esto pudo ser debido tanto al equipo que no

funcionaba correctamente como a nuestra forma de capturar los datos.

Galeana Hernndez Maritza Ahide

Determinar cuando un diodo est conduciendo o no, es sencillo, ya que podemos

percatarnos de ello observando tan slo la direccin de corriente ID establecida. Al

realizar la prctica pudimos comprobar lo anterior al armar los circuitos y al tomar

la medicin de las tensiones e intensidades presentes.

Ros Cuautitla Manuel Antonio

El diodo ideal caracteriza la esencia del funcionamiento del diodo, distinguiendo

entre conduccin directa e inversa. Cuando el diodo conduce corriente, decimos

que el diodo est en conduccin (cerrado); cuando la bloquea el diodo est

cortado (abierto). Por eso se dice que el diodo se comporta como un interruptor.