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Electromagnetismo Estado Sólido II
Diodos
Carrera
Ingeniería en Sistemas Informáticos
Profesor Lic. Carlos Vallhonrat / Ing. Marcos Solá
Comisión
5° A
Turno
Noche
Campus Norte-Boulogne
Año:
2009
Alumnos:
Castro Raquel
Iannello Anibal
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Síntesis.
El Trabajo Práctico N 2 trata de realizar el estudio de la juntura N-P y obtener la curva
característica del diodo.
Introducción Teórica.
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.
Elementos Utilizados.
Mutímetro (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
Gráfico en Directa.
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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 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.
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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.