Benemrita Universidad Autnoma de Puebla Circuitos ElectrnicosVerano de 2015

Prctica # 1Polarizacin de un Diodo.

Garca Lpez lvaro V., Hernndez Rayn Rubn, Romero Jimnez Areli, Salas Rojas Luis Rey, Saldaa Heredia Alejandra Aline, Elsa Chavira Martnez.Facultad de Ciencias de la Computacin.14 Sur y San Claudio, Edif. 104C, Ciudad Universitaria, Col. San Manuel, C.P. 72570, Puebla, Pue., Mxico.avgl_625@hotmail.com, pintor15_@hotmail.com, aaree_ate10@hotmail.com, salasgluis@hotmail.com, alesal2409@gmail.com, elsachavira56@hotmail.comAbstract A diode signal commonly used as the 1N4001 is made of silicon and has a forward voltage drop of 0.7V.

Direct polarization of a diode is nearly constant at any current passing through it, so it obtains a graph of current-voltage characteristics pronounced.

When the reverse bias is applied to an ideal diode, this does not lead, but all real diodes have a small leakage current, this leakage can be ignored, however, all diodes have a maximum voltage or reverse voltage about 50V, if this fails then exceeds the diode current and let go in the reverse direction, this is called break.

Why ordinary diodes can be classified into signal diode which let through currents of 100mA and which pass large currents.

Whereby the silicon diode characteristics were verified.Keywords Circuit, diode, electronic, forward voltage, polarization, power supply, rectifier, reverse voltage, switching, voltage.Resumen Un diodo de seal de uso general tal como el 1N4001 est hecho de silicio y tiene una cada de tensin directa de 0.7V.La polarizacin en directa de un diodo es casi constante a cualquier corriente que pase a travs de l, por lo que obtiene una grfica corriente-voltaje con caractersticas pronunciadas.Cuando la polarizacin inversa es aplicada sobre un diodo ideal, este no conduce, pero todos los diodos reales presentan una pequea fuga de corriente, esta fuga puede ignorarse, sin embargo, todos los diodos tienen un mximo voltaje o tensin inversa ms o menos 50V, si esta excede el diodo entonces falla y dejara pasar corriente en direccin inversa, esto se le denomina ruptura.

Por eso los diodos ordinarios se pueden clasificar en diodo de seal los cuales dejan pasar corrientes de 100mA y los que dejan pasar grandes corrientes. Por lo cual se verificaran las caractersticas del diodo de silicio.ndicesCircuito, conmutacin, diodo, electrnico, fuente de alimentacin, polarizacin, rectificador, tensin directa, voltaje. I. NomenclaturaRegin p.- nodo de un diodo.

Regin n.-Ctodo de un diodo. Huecos.- La ausencia de un electrn en la banda de valencia de un tomo.Electrn.- Partcula bsica de carga elctrica negativa.Dopado.- El proceso de agregar impurezas a un material semiconductor intrnseco para controlar sus caractersticas de conduccin.Unin p-n.-Limite entre dos tipos diferentes de materiales semiconductores.Polarizacin inversa.- La condicin en la cual un diodo impide que circule corriente.Polarizacin directa.- La condicin en la cual un diodo conduce corriente.Potencial de barrera.- Cantidad de energa requerida para producir conduccin completa a travs de la unin p-n con polarizacin directa.

Caracterstica V-I.- Curva que muestra la relacin del voltaje y corriente en un diodo. II. Introduccin

LOS diodos son dispositivos semiconductores que permiten hacer fluir la electricidad solo en un sentido. Los diodos son la versin elctrica de la vlvula.Con la polarizacin directa, la unin p-n impulsa los huecos de la regin p a la regin de empobrecimiento y los electrones de de la regin n a la regin de empobrecimiento Fig. 1., de tal modo la unin de los electrones y huecos se combinan de modo que se mantiene una corriente continua. [1]

Fig. 1. Regin de empobrecimiento en polarizacin directa de un diodo.

La aplicacin de un voltaje inverso a la unin p-n produce un flujo de corriente transitoria y ambos electrones y huecos se separan de la unin. Cuando el potencial formado por la regin de empobrecimiento Fig. 2., se iguala al voltaje aplicado y se s cesa la corriente excepto una pequea cantidad de corriente trmica. [2]

Fig. 2. Regin de empobrecimiento en polarizacin inversa de un diodo.

III. Preparacin del Trabajo (Marco Terico)Se supuso que la regin p y la regin n de un diodo estn completamente dopadas y adems cuentan con la cantidad suficiente de huecos y electrones de manera que, en un amplio rango de corrientes, la cada hmica de tensin en ellas es nula o muy pequea.

En esta prctica de laboratorio utilizamos el diodo 1N4001que es un diodo de silicio con las siguientes caractersticas.Las mismas en con polarizacin directa.En polarizacin inversa las de la tabla 1:

TABLA I

ruptura en ciertas condiciones de funcionamiento.Simbolo1N4001

Tensin inversa repetitiva de picoVRRM50V

Tensin inversa de pico de funcionamiento.VRWM50V

Tensin de bloque en cc.VR50V

Por lo cual analizamos las Limitaciones mximas que son las anteriores.Los valores de la tabla especifican la ruptura de funcionamiento, de la cual sabemos que la tensin de ruptura para este diodo es de 50V, de manera indiferente a como se use.IV. Equipo y material requerido.

Para el desarrollo experimental se ocuparon los siguientes equipos y materiales:

Fuente de poder variable.* Ampermetro digital.*

Voltmetro digital.*

Protoboard.*

Diodo 14N001.

Resistencias (470).*. Incorporado en el dispositivo NI ELVIS II.V. Desarrollo experimental.

Describiremos el procedimiento efectuado para la realizacin del experimento de la prctica del laboratorio para la paralizacin del diodo en directa e inversa. A. Construccin del circuito del diodo polarizado en directa.

1. Se construy el circuito segn la Fig. 3. Se puede observar el posicionamiento de ampermetro y del voltmetro.

Fig. 3. Esquemtico realizado en proteus de polarizacin directa. [3]

Fig. 4. Montaje simulado en protoboard con Fritzing.2. En la Fig. 4. Se muestra el armado del circuito en protoboard.

3. Se procedi a conectar la fuente variable al protoboard y se empez con un voltaje igual a cero y se tomaron las mediciones del voltmetro y el ampermetro.4. Se increment gradualmente el voltaje de la fuente variable hasta alcanzar un mximo de 12 V en la fuente y 779 en el voltaje del diodo.

5. Los datos obtenidos fueron anotados y fueron utilizados para referencias posteriores y conclusiones obtenidas del experimento.

B. Construccin del circuito del diodo polarizado en inversa.1. El circuito construido para la polarizacin inversa del diodo es muy similar al de la Fig. 3. Difiriendo que los polos de la fuente estn invertidos como se muestra en la Fig. 5.

Fig. 5. Esquemtico realizado en proteus de polarizacin inversa. [4]

2. Se hizo el montaje en el protoboard de manera similar a la Fig. 4. Tomando en cuenta la diferencia radica en lo polo de la fuente se colocan de manera inversa.

3. Se procedi a conectar la fuente variable al protoboard y se empez con un voltaje igual a cero y se tomaron las mediciones del voltmetro y el ampermetro.

4. Se increment gradualmente el voltaje de la fuente variable hasta alcanzar un mximo de 12 V en la fuente y 779 en el voltaje del diodo.

5. Los datos obtenidos fueron anotados y fueron utilizados para referencias posteriores y conclusiones obtenidas del experimento.

Fig. 6. Medicin con el voltmetro y ampermetro incorporado en el dispositivo NI ELVIS II.VI. Registro de los datos experimentales y resultados.

A. Polarizacin Directa.

Los datos registrados del desarrollo experimental para la polarizacin del diodo en directo son mostrados en la Tabla II y la Fig. 7.

Fig. 7. Grafica correlacin entre voltaje y amperaje de la polarizacin en directo del diodo (Ntese la curva caracterstica que se forma) y el punto de inflexin a los 700 mV (0.7V).TABLA II

Registro de los datos obtenidos de la medicin de los datos entre Corriente y Voltaje en polarizacin directa.VD(mV)0317586631637665690

ID(mA)0.0021.172.72.7510.35

VD(mV)711723734741749755759

ID(mA)15.921.027.434.139.445.549.9

VD(mV)763766770773776777779

ID(mA)57.062.567.779.685.587.188.9

B. Polarizacin inversa.

Los datos registrados del desarrollo experimental para la polarizacin del diodo en inversa son los mostrados en la Table III y la Fig. 8.

TABLA III

Registro de los datos obtenidos de la medicin de los datos entre Corriente y Voltaje en polarizacin inversa.VD (V)0-0.05-0.1-0.5-1-5-10

ID(pA)0-9.7-11-11.2-11.3-11.3-11.3

VD (V)-50-100

ID(mA)-11.4-11.4

VII. Conclusiones.En conclusin podemos decir que las caractersticas de los diodos como vlvulas elctricas son importantes para el desarrollo de circuitos elctricos y electrnicos, dado a sus propiedades, adems de entender de mejor forma el comportamiento de los materiales semiconductores, como el silicio que l es el sustrato principal del diodo 1N4001 empleado para estos experimentos.

Adems podemos afirmar que el diodo en polarizacin directa la unin p-n acta como un cortocircuito y en polarizacin inversa como un circuito abierto.VIII. Agradecimientos

Los autores agradecen las contribuciones de los encargados del laboratorio de hardware, a la profesora del curso de Circuitos Electrnicos, Elsa Chavira.IX. Referencias

[1][2]http://cvb.ehu.es/open_course_ware/castellano/tecnicas/electro_dis/ensenanzas-tecnicas/electronica-de-dispositivos/tema-06.pdf[3][4] Dispositivos Electronicos 8va Edicin, Editorial Pearson, Thomas L. Floyd.[5] Prctica 1 Ctos Electrnicos EChM Verano 2015, Elsa Chavira Martinez, Gustavo Rubin Linares.

[6] Plantilla Reportes Lab Ctos Electrnicos Verano 2015, Juan Carlos Gonzlez Ruiz, Carlos Silverio Prez Garca, Elsa Chavira Martnez.1