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PRÁCTICA Nº1. DIODOS
CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODO.
1.- Toma un diodo rectificador 1N4007 y realiza el montaje de la figura 1 utilizando una
fuente de continua.
Figura 1. Montaje eléctrico para polarizar en directa un diodo de
silicio 1N4007.
Rellena la tabla 1 midiendo en el osciloscopio y con ayuda de un polímetro las
diferentes caídas de potencial polarizando el diodo en directa como muestra la figura 1.
En la fuente, limita la corriente aplicada a 1 A.
V: Voltaje en la fuente de alimentación variable de continua, medido con un
osciloscopio.
V diodo : Voltaje en bornes del diodo, medido con un polímetro
V res : Voltaje en bornes de la resistencia eléctrica, medido con un osciloscopio.
I: Corriente que circula por la resistencia eléctrica obtenida aplicando la ley de Ohm en
la misma.
V (V)
V diodo (V)
V res (V)
I (A)
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,4
2
4
8
10
14
Tabla 1. Voltaje y corriente de un diodo rectificador polarizado en directa.
2.- Polariza el diodo en inversa según aparece en el circuito de la figura 2 y mide
siguiendo las instrucciones del apartado anterior para completar las medidas que
aparecen en la tabla 2. En la fuente, limita la corriente
aplicada a 1 A.
Figura 2. Montaje eléctrico para polarizar en directa un diodo de silicio
1N4007.
1
V (V)
V diodo (V)
V res (V)
I (A)
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
1,4
2
4
8
10
14
Tabla 2. Voltaje y corriente de un diodo rectificador polarizado en inversa.
3.- Representa los resultados obtenidos en una gráfica en la que el eje y es la corriente y
el eje x es el voltaje.
4.- De las medidas que has realizado hasta el momento, ¿cuál es el potencial de barrera
para este tipo de diodos?
5.- Monta el circuito de la figura 3 para lo que utilizarás en este caso una fuente en
alterna funcionando con una frecuencia de 2 kHz. En el osciloscopio, visualiza en su
modo XY la caída de potencial en la resistencia como eje vertical y la caída de potencial
en todo el circuito como eje X. Dibuja lo que observas en la pantalla. ¿Cuál es el
potencial de barrera del diodo?
Figura 3. Montaje eléctrico para observar en el
osciloscopio la curva característica de un diodo de
silicio 1N4007.
6.- Busca la curva característica del diodo y compárala con la que has obtenido en el
apartado 5 de la práctica.
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DIODO ZENER.
1.- Monta el circuito de la figura 4 utilizando la fuente de alterna con una frecuencia de
2 kHz. Lleva al canal horizontal del osciloscopio la señal de la fuente y al canal vertical,
la señal en bornes de la resistencia.
Figura 4. Montaje eléctrico para medir un diodo Zener.
2- Aplica diferentes tensiones en alterna y dibuja lo que ves en pantalla midiendo en el
modo XY del osciloscopio.
V = 0.5 V
V=2V
V=4V
V= 6 V
V = 10 V
V = 20 V
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DIODO LED
1.- Monta ahora el circuito de la figura 5 para trabajar con diodos LED.
Figura 5. Montaje eléctrico para polarizar en directa un diodo
LED.
2.- Mide la tensión en la resistencia para diferentes voltajes y apunta para qué potencial
en directa comienza a emitir luz cada diodo LED. Es suficiente con aplicar una tensión
máxima de 5 V limitando la corriente a 0.5 A.
3.- Da la vuelta al diodo LED y polarízalo en inversa. Mide la tensión en el diodo y
comenta si polarizado en inversa emite luz. No sobrepases los 5 V de tensión aplicada.
4.- Conecta en directa todos los LEDS suministrados excepto el LED que emite en
infrarrojo y describe la luz que emite cada uno de ellos y el potencial para el que
comienza a hacerlo. Considerando estos resultados y las hojas de características de estos
elementos, completa en la tabla el material del que crees que está hecho cada uno de los
LEDs estudiados.
Diodo LED
Color de la luz
emitida
Potencial al que
comienza a emitir (V)
Material
Tabla 3. Diodos LED, color de la luz que emiten, potencial al que comienzan a hacerlo y material del que
pueden estar hechos.
Conecta ahora el LED infrarrojo y completa la tabla. Aunque no detectes su emisión a
simple vista, podrás saber cuando comienza a emitir este LED a través de la medida en
el osciloscopio. Puedes verificar esta emisión mediante la cámara de tu teléfono móvil.
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PRACTICA Nº2.
POLARIZACIÓN DEL TRANSISTOR BIPOLAR.
1.-En un transistor BC337 identifica las patillas correspondientes a las uniones NPN del
transistor. Para ver cómo funciona un transistor, hay que polarizar en continua para
determinar su zona de trabajo. Monta el circuito de la figura 6 con el transistor en
emisor común y aplica un voltaje de continua de 10 V y una corriente máxima de 0.5 A
para poder realizar las medidas que aparecen en la tabla 4. Todas estas medidas han de
realizarse en el osciloscopio excepto V Rb (voltaje en la resistencia de la base de 100
kOhm) y V Rc (voltaje en la resistencia del colector de 270 Ohm) que deben medirse con
un multímetro.
Figura 6. Montaje eléctrico para polarizar un transistor en emisor común.
V cc (V) V ce (V) V be (V) V Rc (V) V Rb (V)
I b (A)
I c (A)
I e (A)
MEDIDAS
Tabla 4. Voltajes experimentales para un transistor NPN. Los valores de las corrientes las puedes obtener
mediante cálculos considerando el voltaje y las resistencia en cada punto del circuito de la figura 1.
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2.- Conectamos ahora al circuito una señal alterna en la base del transistor para ver una
de las aplicaciones más importantes del transistor, la amplificación de señales alternas
(figura 7). Conectamos un generador de funciones aplicando una señal sinusoidal con
una frecuencia de 1 kHz y de unos 20 mV aproximadamente. Aplica un voltaje de
continua de 10 V en Vcc.
Figura 7. Montaje eléctrico para polarizar un transistor en
emisor común para estudiar la amplificación de una señal
eléctrica.
a) Mide el voltaje entre la base y el emisor, V be y entre el colector y el emisor V ce para
el valor más bajo posible de señal en la base (unos 20 mV aproximadamente).
b) Mide el V ce dependiendo del voltaje que apliques en la base del emisor.
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PRÁCTICA Nº 3.
CÉLULAS SOLARES
1.-En esta práctica se estudia la influencia de la iluminación en la curva I-V de una
célula solar. A partir de esa comparación se pueden obtener parámetros que caracterizan
a las células como la potencia máxima de salida o el factor de forma. Para ello, hay que
medir la curva I-V con y sin iluminación.
Monta el circuito de la figura 8 aplicando una señal sinusoidal con una
frecuencia de 100 Hz con un voltaje máximo de 6 V.
Figura 8. Montaje eléctrico para estudiar la curva característica
de una célula solar.
a) Tapa la célula solar para obtener la curva característica de la célula solar en estas
condiciones (curva I-V en oscuridad). En particular, apunta el voltaje para el que
comienza a subir la corriente.
b) Repite el proceso iluminando la célula solar con una bombilla que ha de estar
conectada a una fuente de continua a 3 A. La bombilla debe encontrarse en un
soporte ya que adquiere una temperatura elevada al estar en funcionamiento y
además, circula una corriente elevada por los cables a las que se encuentra
conectada. Por ello, es importante que no se toque la bombilla. Obtén el valor del
voltaje de circuito abierto (V oc ) y de la corriente de cortocircuito (I sc ) (figura 9).
Figura 9. Curvas características de una célula solar en oscuridad e
iluminación.
Tras realizar los apartados i) e ii), tendrás el voltaje máximo (V m ) y la corriente
máxima (I m ) a partir de los se puede calcular la potencia máxima suministrada por la
célula solar.
𝑃𝑃𝑠𝑠 = 𝐼𝐼𝑚𝑚 𝑉𝑉𝑚𝑚
A partir de I sc y V oc , puedes calcular el factor de forma de la célula solar.
𝑃𝑃𝑠𝑠 = 𝐼𝐼𝑚𝑚 𝑉𝑉𝑚𝑚 = 𝐼𝐼𝑠𝑠𝑠𝑠 𝑉𝑉𝑜𝑜𝑜𝑜 𝐹𝐹𝐹𝐹
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PRÁCTICA Nº 4. MATTER.
El objetivo de esta práctica es que profundices en tus conocimientos sobre
materiales electrónicos gracias al programa informático Matter. A lo largo de sus
diferentes módulos podrás encontrar simulaciones y conceptos teóricos de los cuales,
tendrás que prestar atención especial a aquellos que te indicamos más abajo y que son
necesarios realizar a lo largo de la sesión de prácticas.
Entra en el módulo “An Introduction to Electrons in Crystals” donde trabajaremos
con los submódulos “Density of States”, “Conduction” y “Laser”.
1.- Empieza con el submódulo “Density of States” y navega por las diferentes páginas
hasta contestar las dos primeras preguntas de este submódulo, la Q8 y la Q9.
2.- Continúa con el submódulo “Conduction”. Navega por las primeras páginas sobre
conducción en metales. En el apartado “Conduction in Semiconductors” contesta a las
preguntas de la Q29 a la Q34.
3.- Para terminar, entra en el submódulo “Laser” y navega por el apartado
“Semiconductor Laser”.
Al finalizar la sesión, entrega las respuestas a las preguntas y un resumen de
aquellos conceptos que hayas encontrado más interesantes o en los que hayas realizado
una mayor profundización a lo largo de esta sesión.