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“AÑO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO” Universidad Nacional “San Luis Gonzaga” De Ica Facultad De Ingeniería Mecánica y Eléctrica Escuela Académico Profesional De Ingeniería Electrónica CURSO: TALLER ELECTRÓNICO I INFORME Nº: 04 TEMA: DIODOS DOCENTE: FIDEL H. ANDÍA GUZMÁN CICLO: IIEE-2 GRUPO: “B” FECHA DE REALIZACIÓN: 17 de Mayo del 2011 FECHA DE PRESENTACIÓN: 24 de Mayo del 2011 ALUMNO: HINOSTROZA DOMINGUEZ EDSON ALEXIS Ica – Perú 2011 Introducción El Diodo es un componente electrónico básico que debemos aprender de manera concreta, este componente solo permite que la corriente fluya en un solo sentido. En la actualidad los diodos más usados y los que fabrican más son los semiconductores ya que su rendimiento ha mejorado al que se usaba antes que era el de tubos de vacío. Los diodos de unión constan de una unión de dos tipos diferentes de material semiconductor. Los diodos Zener se utilizan como reguladores de tensión. Por otra parte, en los diodos emisores de luz (LED, Light-Emitting Diode), una tensión aplicada a la unión del semiconductor da como resultado la emisión de energía luminosa. Los LED se utilizan en paneles numéricos como los de los relojes digitales electrónicos y calculadoras de bolsillo. Y que muchos utilizamos pero que recién nos damos cuenta de que esta constituido. Y así podemos seguir hablando y explicando, es por eso que les presento este informe completo que aclararan las dudas que tengan acerca de este tema y aprenderán si es que lo desconocían. 2 Índice Introducción………………………………………………………………………………………………………………….. Pág. 2 Índice………………………………………………………………………………………………...…………………………. Pág. 3 Diodos………………………….……………………………………………………………………………..………………… Pág. 4 Tipos de Diodos….…………………………………………………………………………………………………..…….. Pág. 5 Polarización del Diodo………………….……………………………………………………………………………….. Pág. 6 Característica Tensión-Corriente………………………………………………………………..…………………. Pág. 7 Cuestionario………………………………………………………………………………………………………………….. Pág. 8 Objetivos……………………………………………………………………………………………..…………………………Pág. 10 Experiencia Personal……………………………………………………………………………………….……………. Pág.11 Recomendación y Web grafía…………………………………………………………….………………………… Pág.12 3 Los Diodos Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un único sentido; en el sentido contrario no lo permite. Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo. Su Simbología es la siguiente: En cada Diodo su carga se encuentra neutral, porque está distribuido de manera que por cada Hueco hay un Electrón es decir, que cada positivo tiene un negativo. Aquí se encuentran los Huecos Aquí se encuentran los Electrones Zona P: Semiconductora, con una resistencia RP. Zona N: Semiconductora, con una resistencia Rn. Zona de agotamiento (depleción): No es conductora, puesto que no posee portadores de carga libres. En ella actúa un campo eléctrico, o bien entre los extremos actúa una barrera de potencial. 4 Tipos de Diodos Existen dos tipos: 1 .-Diodos de tubo de vacío: Este dispositivo es el de los más antiguos. El elemento funcional de un diodo de tubo de vacío es un filamento o un cilindro metálico denominado cátodo. Alrededor del cátodo, o acierta distancia de él, se encuentra una placa de metal. El cátodo y la placa están situados en el interior de un tubo de vidrio hermético del que se ha extraído todo el aire. El cátodo también está unido a un calefactor que, cuando está conectado, produce la incandescencia del cátodo y la consiguiente emisión de electrones. 2 .-Semiconductores: Los tipos más modernos de diodos están fabricados con semiconductores de tipo n y tipo p. Los semiconductores de tipo n contienen pequeñas impurezas que proporcionan un exceso de electrones con la capacidad de moverse por todo el sistema. Los semiconductores de tipo p contienen pequeñas impurezas que proporcionan un exceso de huecos cargados positivamente que son capaces de moverse por todo el sistema. Aquí también se sub divide en: Diodos Rectificadores: Son los que en principio conocemos, estos facilitan el paso de la corriente contínua en un sólo sentido (polarización directa), en otras palabras, si hacemos circular corriente alterna a través de un diodo rectificador esta solo lo hará en la mitad de los semiciclos, aquellos que polaricen directamente el diodo. Diodos De Tratamiento De Señal (RF): Los diodos de tratamiento de señal necesitan algo más de calidad de fabricación que los rectificadores. Estos diodos están destinados a formar parte de etapas moduladoras, demoduladoras, mezcla y limitación de señales, etc. DIODOS DE CAPACIDAD VARIABLE ( VARICAP ): La capacidad formada en los extremos de la unión PN puede resultar de gran utilidad cuando, al contrario de lo que ocurre con los diodos de RF, se busca precisamente utilizar dicha capacidad en provecho del circuito en el cual se está utilizando el diodo. DIODO ZENER: Cuando se estudian los diodos se recalca sobre la diferencia que existe en la gráfica con respecto a la corriente directa e inversa. Si polarizamos inversamente un diodo estándar y aumentamos la tensión llega un momento en que se origina un fuerte paso de corriente que lleva al diodo a su destrucción. Este punto se da por la tensión de ruptura del diodo. FOTODIODOS: Algo que se ha utilizado en favor de la técnica electrónica moderna es la influencia de la energía luminosa en la ruptura de los enlaces de electrones 5 DIODOS LED (LUMINISCENTES): Este tipo de diodos es muy popular, sino, veamos cualquier equipo electrónico y veremos por lo menos 1 ó más diodos led. Podemos encontrarlos en diferentes formas, tamaños y colores diferentes. La forma de operar de un led se basa en la recombinación de portadores mayoritarios en la capa de barrera cuando se polariza una unión Pn en sentido directo. En cada recombinación de un electrón con un hueco se libera cierta energía. El nombre de LED se debe a su abreviatura en ingles (Light Emmiting Diode). Además de los diodos led existen otros diodos con diferente emisión, como la infrarroja, y que responden a la denominación IRED (Diodo emisor de infra-rojos). Polarización de un Diodo PN Cuando se aplica una tensión positiva en el lugar donde está el Ánodo, esta empujará a los huecos hacia la zona de agotamiento, así mismo el lado negativo empujará a los electrones hacia el centro de tal manera que esta zona quedará estrecha. Entonces la corriente fluirá por el circuito. 6 Cuando se Aplica una tensión negativa en el lugar donde se encuentra el Ánodo, esta atraerá a los huecos hacia el extremo, así mismo en el lado negativo también atraerá hacia su extremo, de tal manera que la zona de agotamiento quedará ancha. Entonces la corriente no fluirá por el circuito Característica tensión-corriente V-I (tensión-corriente) típica de un diodo real: En la gráfica se aprecian claramente diferenciadas las diversas regiones de funcionamiento. Por encima de 0 Voltios, la corriente que circula es muy pequeña, hasta que no se alcanza la tensión de barrera (VON). El paso de conducción a corte no es instantáneo: a partir de VON la resistencia que ofrece el componente al paso de la corriente disminuye progresivamente, hasta quedar limitada sólo por las resistencias internas de las zonas P y N. La intensidad que circula por la unión aumenta rápidamente. Cuando se polariza con tensiones menores de 0 Voltios, la corriente es mucho menor que la que se obtiene para los mismos niveles de tensión que en directa, hasta llegar a la ruptura, en la que de nuevo aumenta. 7 Diferencias entre el diodo de unión PN y el diodo ideal Las principales diferencias entre el comportamiento real e ideal son: 1. La resistencia del diodo en polarización directa no es nula. 2. La tensión para la que comienza la conducción es VON. 3. En polarización inversa aparece una pequeña corriente. 4. A partir de una tensión en inversa el dispositivo entra en conducción por avalancha. Cuestionario 1. Traer el DATASHEET de los diodos. Lo adjunto al final del trabajo. 2. Explicar otro tipo de arreglo de Onda Completa Aquí presento dos gráficos de Arreglos de Onda Completa que equivalen al que el profesor explicó en clase. 8 3. Determinar la polaridad de un led negativo positivo Lo determine mediante probando con el multitester, determine que parte es positiva y cual es negativa aunque en los analógicos su polaridad se invierten. 4. Aquí presento la simbología del diodo 5. El puente de un diodo Este tipo de arreglo se usa para cuando entre una corriente alterna y obtenga de salida una corriente continua con polos positivo y negativo. 9 Objetivos Generales: - Mejorar la capacidad de identificación de los diferentes tipos de dispositivos electrónicos. - Mejorar el trabajo en equipo. Específicos: - Realizar circuitos eléctricos cada vez con más componentes. - Conocer la estructura del Diodo. - Aprender el uso adecuado del diodo. Instrumentos y Materiales Son los siguientes: - Multímetro Protoboard Diodos: 1N4004, 1N4007, LED Osciloscopio Generador de Señales Procedimiento Experimental Aquí les presento paso a paso lo que determinamos en la clase mediante pruebas: 1. Como en esta vez todos mis compañeros, si trajimos los elementos completos, fue mucho más didáctico. 2. Entonces el Ing. Briceño nos enseñó el uso del diodo, su polaridad, y cosas más. 3. Con el Multimetro cada uno empezó a medir de que manera empezaba a marcar. 4. A los que tenían un multimetro digital les marcaba cuando hacían contacto Cátodo con negro. 10 5. A los que tenían M. Analógico les marcaba cuando hacían contacto con Cátodo con Rojo, es que en ese caso las polaridades se invierten. 6. Luego utilizamos el Osciloscopio y visualizamos las ondas que generaba el Diodo que eran así: Aquí se encuentran visualizadas las dos polaridades Aquí es cuando mide una sola polaridad Aquí es cuando mide La otra polaridad 7. Así se demuestra que al unir las dos polaridades del diodo se forma una serie de ondas senoidales. Experiencia Personal En la clase fue amena en la cual adquirí mucho conocimiento sobre diodos, por ejemplo que antes yo no sabía que el diodo solo se podía medir de una solo dirección, cuando yo pensaba que se podía medir de cualquier dirección algo así como una resistencia. Conclusión Después de haber leído varias veces, estudiado detalladamente, haber asistido a la clase del Ing. Briceño, y sobre todo haber practicado de manera didáctica con estos componentes. Habremos adquirido conocimiento necesario sobre los Diodos, que son dispositivos de mucha importancia en la mayoría de circuitos que se realizan. 11 Recomendación Yo no creo que haiga una recomendación porque me parece que la clase que se dicta se comprende y se practica adecuadamente. Fuentes de Información http://www.vc.echu.es/campus/centro…epjt/Otros/Electronica/Diodo2.html http://webserver.pue.udlap.mx/~lgojeda/apuntes/electronica1/1_5.htm http://voltio.ujaen.es/componentes/manual3.htm http://calvin.univalle.edu.co/~rubenpal/lecturas/eldiodo.html http://www.dsce.fee.unicamp.br/~antenor/htmlfile/cap1.html http://www1.ceit.es/asignaturas/fisica-1/teoria/9/ http://www.americanmicrosemi.com/tutorials/varactor.htm http://www.ifent.org/Lecciones/varistores/Varistores.htm http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Dioden2.jpg http://www.ii.uam.es/~etc1lab/00-etc1-p2.htm _______________________ Edson Alexis Hinostroza Dominguez 12