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Universidad Abierta Interamericana
Ingeniería en Sistemas Informáticos
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Electromagnetismo - Estado Sólido II
Trabajo práctico N° 2 – Curva característica del diodo
Carrera:
Ingeniería en Sistemas Informáticos
Profesor:
Lic. Enrique Cingolani
Comisión:
5º B
Turno:
Noche
Campus:
Centro
Año:
2009
Alumnos:
Arostegui, Federico
Bayer, Karina
Del Pino, Juan
Farias, Diego
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Índice
Síntesis ................................................................................................................ 3
Introducción ........................................................................................................ 3
Práctica ................................................................................................................ 3
Elementos Utilizados ................................................................................................... 3
Desarrollo de la Experiencia. ....................................................................................... 4
Parte A. ................................................................................................................... 4
Parte B. ................................................................................................................... 4
Conclusiones. .............................................................................................................. 6
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Síntesis
En este TP realizaremos el estudio de la juntura N-P y obtener la curva
característica del diodo.
Introducción
El diodo esta formado básicamente por una juntura de semiconductores
extrínsecos N (electrones como portadores mayoritarios) y P (huecos como
portadores mayoritarios). La característica de esta juntura es dejar pasar
corriente en un solo sentido (al sobrepasar su tensión umbral) y oponerse al
paso en sentido inverso.
Existen dos formas de polarizar al diodo, en Directa y en Inversa. La
polarización directa se da cuando el positivo de la fuente se conecta con la zona
P del diodo, y la parte negativa de la fuente a la zona N. Cuando la tensión
aplicada al diodo supera la tensión de umbral (aproximadamente 0,7 V para el Si
y 0,3 V para el Ge) el diodo conduce la corriente eléctrica.
La polarización inversa se da cuando el positivo de la fuente se conecta
con la zona N del diodo, y la parte negativa de la fuente a al zona P. En esta
polarización el diodo no conduce corriente eléctrica.
Práctica
Elementos Utilizados
Multímetro (2).
Protoboard.
Resistencia de 2KΩ (nosotros usamos una de 2,2KΩ).
Fuente de Corriente Continua.
Diodos 1N4007 (nosotros usamos un 1N4004). Diodos para su verificación.
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Desarrollo de la Experiencia.
Parte A.
Se realizó la medición con el multímetro en la escala de resistencia
eléctrica de varios diodos, para verificar dichos valores de resistencia. En la
práctica se observó que el diodo en directa tenía una resistencia muy alta; y en
inversa no puedo medir ya que es muy alta. De este modo se identificaron los
extremos de varios diodos, la “rayita” del diodo indica el extremo N.
Parte B.
Circuito realizado con Polarización Directa.
Circuito realizado con Polarización Inversa.
Tabla de medición en Directa.
Vf(Volt)
0
0,2
0,4
0,8
1,2
1,6
2,0
2,4
2,8
3,2
3,6
4,0
4,4
4,8
5,2
I (mA)
0
0,0008
0,0104
0,0959
0,29
0,48
0,655
0,811
0,984
1,155
1,338
1,496
1,692
1,871
2,3
V
(Volt)
0
0,232
0,35
0,454
0,507
0,532
0,547
0,558
0,567
0,576
0,584
0,589
0,595
0,6
0,606
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Gráfico en Directa.
Curva del Diodo en Directa
Corriente del Diodo (mA)
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Tensión del Diodo (Volt)
Se observa de manera gráfica la correspondencia de las mediciones
obtenidas en el laboratorio con las características de la curva del diodo
conectado en directa, dicha gráfica representa la corriente del diodo en función
de la tensión del diodo y se puede observar que cercano a la tensión de ruptura
(que en el silicio es aproximadamente 0,7 V) el diodo comienza a conducir mas
corriente, manteniendo casi constante la tensión entre los extremos del diodo.
Tabla de Medición en Inversa.
Vf(Volt) 0
2
4
6
8
10
12
14
I (µA)
0
2
4
6
8
10
12
14
V (Volt)
0
-2,03
-3,98
-6
-8,07
-10,04
-12,08
-14,08
Puede observarse linealidad entre los valores de tensión medidos y de
corriente, esto se debe a que; al estar el diodo en Inversa, éste no conduce
corriente y se comporta como una llave abierta, por dicho motivo la medición de
corriente se debe a que el multímetro que mide la tensión del diodo esta
haciendo de “puente” entre los extremos del diodo, por lo que la corriente
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medida es la corriente que pasa a través del multímetro ya que su resistencia
interna no es infinita como se supone la del multímetro ideal. Por este motivo
esta medición en inversa no representa la curva característica del diodo, solo la
relación lineal entre la corriente y la tensión en la resistencia interna del
multímetro que mide la caída de tensión en el diodo.
Conclusiones.
En la presente práctica pudimos observar de manera práctica el
funcionamiento de un diodo en directa y en inversa en corriente continua, así
como observar de manera práctica la curva característica de dicho dispositivo.
En el primer caso, se realizó la medición de la corriente que circulaba a
través del diodo y la tensión que caía en él, observando que luego de pasar la
tensión de umbral (aproximadamente 0,7 en el Si) el diodo comenzó a conducir
mucha corriente, formando una curva exponencial en la gráfica. Esta
representación se corresponde con la curva característica del diodo estudiada
en las clases teóricas.
En el segundo caso, se realizó la medición de la corriente que circulaba a
través del diodo, pero al estar conectado en inversa, se observo linealidad entre
la tensión de la fuente de corriente continua y la corriente que circulaba por el
circuito; deduciendo luego que esta linealidad se debe a que la corriente medida
por el multímetro se debe a que, el multímetro que mide la tensión del diodo
oficia de puente entre los extremos del diodo por lo que la corriente medida es la
corriente que circula por la resistencia interna del multímetro. Dicha linealidad
responde a la ley de Ohm y no a las características del diodo conectado en
inversa. Por dicho motivo con el instrumental disponible en el laboratorio no se
puede realizar la medición de las corrientes del diodo conectado a inversa ya
que dichas corrientes son muy pequeñas y los multímetros disponibles no son
capaces de medirlas.
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