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Electrónica - Laboratorio
Laboratorio N° 2
“DIODOS SEMICONDUCTORES”
Electrónica – Laboratorio
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“Diodos Semiconductores” 1. Objetivos Al terminar este laboratorio, d! "abr# aprendido a $! 2! (! !
%denti&icar los di&erentes tipos de diodos semiconductores! %denti&icar el #nodo ' c#todo de los diodos! )omprobar el estado del diodo al *olari+arlo directa e inersamente, detectar &allas en los diodos! .edir las &ormas de onda de entrada ' salida de un circuito recti&icador b#sico utili+ando el osciloscopio! /! Traba0ar e&ica+mente en e1uipo! ! Aplicar las normas de se3uridad en el laboratorio
2. Introducción Teóric CONCE!TOS "#SICOS$ $! 2! (! ! /!
El diodo es un dispositio semiconductor 1ue esta 4ec4o de silicio o 3ermanio! Los elementos de un diodo son el #nodo ' el c#todo El diodo se comporta idealmente como un interruptor, cuando esta polari+ado directamente conduce 5cerrado6% polari+ado inersamente no conduce 5abierto6! *ara 1ue un diodo entre en conducción debe polari+arse directamente ' entre #nodo ' c#todo una ca7da de tensión 1ue depende del tipo ' material del diodo! Los principales diodos son de Silicio, de 8ermano, de )onmutación, 9ener, LED
Los diodos son dispositios semiconductores &ormados por dos capas *-N , 1ue son empleados como recti&icadores, limitadores , re3uladores de olta0e multiplicadores de olta0e , isuali+adores , 3racias a su propiedad de conducción cuando esta polari+ado directamente! Dependiendo del tipo de material pueden re1uerir en sus e:tremos #nodo ' c#todo una tensión de 5;!2 a ;!(< si es de 3ermanio ', 5=! a ;!> '< si es de silicio, en el caso de los diodos Led el olta0e puede ariar entre 5$!2 ' 2,/ '6 Las caracter7stica t?cnicas principales son La corriente m#:ima &'o ma:!6 en sentido directo ' el olta0e inerso de pico 5*%@6 o olta0e de ruptura! Los diodos 9ener se polari+an inersamente ' sus caracter7sticas son @olta0e re3ulación +ener ' )orriente o potencia m#:ima l oma: o * ma:!6! Los diodos LED son utili+ados como indicadores en paneles, tableros, tar0etas, etc! ' se encuentran en colores como ro0o, erde, amarillo, naran0a o tambi?n %n&rarro0o ' L#ser! n L)D tiene una ida e:tremadamente lar3a comparada con las l#mparas de cualquier clase! n LED emitir# lu+ por siempre si es operado a la corriente apropiada!
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C(#SI)IC#CION DE (OS DIODOS *or el tipo de .aterial utili+ado
SI(ICIO *ERM#NIO
Soporte alto *%@ 5alrededor de $;;;6 Soporta alta corriente Soporte alta temperatura 52;;;)6 Be1uiere de ;! a ;!> oltios para polari+arse directamente Bespuesta de &recuencia es ba0a
Ca0o *%@ 5menor de ;; '6 Soportan poca corriente Temperaturas menores a $;;; ° Be1uieren ;!2 oltios Bespuesta de &recuencia es alta
!re+rción El estudiante deber# de estudiar el capitulo $' 2 de su te:to ' los cap7tulos re&erentes a diodos del libro Electrónica Teor7a de )ircuitos de Co'lestad 'o *rincipios de Electrónica de .alino! Adem#s reisar la si3uiente pa3ina de %nternet! 4ttpFenciclopedia!us!esinde:!p4pDiodo
,. E-ui+os Mteri'es G G G G G G G G G G •
=sciloscopio de dos canales 8enerador de &unciones uente de alimentación /@D), $2 @D) .ult7metro *rotoboard Diodos de silicio $N;;> Diodo de 3ermanio E)8 $;H Diodo de conmutación $N$I Diodo 9ener $N >((A Diodo LED ro0o E)8 (;;> Besistencias de ((;Ω J K Besistencia de $ Ω, J K
/. !rocedi0iento !rte I$ Crcterstics de 'os Diodos Se0iconductores $! %denti&i1ue ' anote las principales caracter7sticas de los diodos mostrados en la &i3ura, use el .anual E)8 o consulte las "o0as t?cnicas en l7neaF 4ttpFMMM!datas4eetcatalo3!netes $N;;> Tipo de Diodo!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.aterialF!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Crcterstics Tcnics F @olta0e inerso de *ico 5*%@6F !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! )orriente .#:imaF!!!
$N$I Tipo de Diodo!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.aterialF!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Crcterstics Tcnics$ @olta0e inerso de *ico 5*%@6F !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! )orriente .#:imaF!!!
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E)8 $;H o NTE $;H Tipo de Diodo!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!.aterialF!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Crcterstics Tcnics$ @olta0e inerso de *ico 5*%@6F !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! )orriente .#:imaF!!!
$N>((A Tipo de Diodo!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! )aracter7sticas T?cnicasF @olta0e 9enerF!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! )orriente .#:imaF*otencia .#:imaF
E))(;;> Tipo de DiodoF!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! )aracter7sticas T?cnicasF )orriente .#:imaF!! @olta0e inerso de pico 5*%@6F
Parte II: Prueba de Diodos Semiconductores 2!$ sando el mult7metro di3ital, seleccione la prueba de diodos, eli0a el diodo recti&icador de silicio $N;;> ' conecte el instrumento tal como se muestra en la &i3ura! Anotar los alores indicados en la pantalla del mult7metro di3ital a6 *olari+ación Directa
b6 *olari+ación %nersa
&i32
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
2!2! Bepita la prueba de medición para cada uno de los diodos indicados en la tabla $ ' anote los datos! *rueba en *olari+ación
Diodo de 8ermanio E)8 $;H
Diodo de )onmutación $N$I
Directa %nersa
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Diodo Led
Diodo 9ener
E)8 (;;>
$N>((
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!rte III$ Circuito con Diodos Se0iconductores (!$ tili+ando el diodo le silicio $N;;>, implemente el circuito mostrado en la &i3ura $!
.ida el olta0e en los e:tremos del diodo ' lue3o en los e:tremos de la resistencia, anote los resultados!
@olta0e de la uente @D)
@olta0e en el Diodo
@olta0e en la Besistencia
)alculo de la )orriente en la Besistencia
(!2! %nierta la polaridad del diodo ' realice nueamente las mediciones, anote los resultados!
@olta0e de la uente @D)
@olta0e en el Diodo
@olta0e en la Besistencia
)orriente en la Besistencia
(!(! )omente los resultados obtenidosF (! %mplemente el circuito mostrado en la &i3ura 2
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Tecsup R1 330 ohm
D1 LED1
+ V1 5V
(!/ OPu? obsera en el Diodo LEDQF!! (! )alcular la corriente 1ue pasa por el diodoF (!> OPu? sucede cuando inierte la polaridad del Diodo LEDQ!!
!rte I3$ COM!ORT#MIENTO DIN#MICO CON SE4#( #(TERN# DE( DIODO !$ tili+ando el diodo de conmutación $N$I, implemente el circuito mostrado en la &i3ura ( !2 =bten3a del 8enerador de unciones una seRal cuadrada de $; @pp a una &recuencia de $"+!
)"$
)"2 B
1N4148 D1
A
V1 5/5V R1 1k 1000 Hz
i3ura ( !( )onecte el canal )"$ en paralelo con el 8enerador de unciones punto 5C6 ' el canal )"2 5 A6 en paralelo a la Besistencia B$! ! 8ra&icar las &ormas de onda obtenida en cada canal del =sciloscopio5 ambos canales deben estar en la escala de / @oltdi ' el )"2 con el selectos en D)
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orma de onda de la seRal de Entrada 5)anal )"$6
orma de onda de la seRal de Salida 5)anal )"26
Describa lo obseradoF ! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !/ %mplemente el circuito de la &i3ura ! 20
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! tili+ando el olt7metro di3ital en @D) , mida las tensiones en cada uno de los elementos ' complete la tabla! Tensión en el Diodo Becti&icador
Tensión en el Diodo 9ener
Tensión en el Diodo LED
Tensión en la Besistencia B(
Tensión en la Besistencia B$
!> .ida las corrientes por las resistencias B$ ' B( ' el Diodo 9ener ' completar la tabla )orriente en el Diodo Becti&icador
)orriente en el Diodo 9ener
)orriente en el Diodo LED
)orriente en la Besistencia B(
)orriente en la Besistencia B$
!I %mplemente el circuito mostrado en la &i3ura /, obten3a del 3enerador de &unciones una seRal TTL 5 pulsos cuadrados positios de / @dc6!
Describa lo obseradoF!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
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%n&orme Cr5tu' Deber# contener lo si3uienteF $! Lo3o de la institución! 2! Nombre del curso! (! Nombre del laboratorio ! Nombres de los inte3rantes /! Sección a la 1ue pertenecen ! ec4a de reali+ación >! ec4a de presentación! I! Nombre del *ro&esor
)und0ento Teórico Deber# ser conciso ' redactado con len3ua0e propio! Estar# basado en las lecturas recomendadas o cual1uier otra in&ormación relacionada con el tema! No debe e:ceder de una p#3ina
Resu'tdos de' (bortorio El in&orme deber# de constar de los si3uientes puntosF %!
%%! %%%!
%@!
Besultados del procedimiento desarrollado en el laboratorio indicando con claridad las mediciones tomadas ' los 3r#&icos de las seRales de acuerdo a las escalas tomadas! 5 No )opiar toda la 3u7a de laboratorio 6 E:pli1ue sustentando con &undamentos teóricos los resultados obtenidos en el laboratorio )alcule ' desarrolle el procedimiento completo para obtener el alor de la corriente en B$ en el si3uiente circuito!
=bseraciones ' )onclusiones!
NOT#$ $! 2! (!
La presentación del in&orme se reali+a al in3resar al Laboratorio! En la clase si3uiente a su reali+ación! Se tomar# en cuenta las re3las de orto3ra&7a en la redacción del in&orme! La ealuación de obseraciones ' conclusiones se reali+ar# del si3uiente modoF Observciones$ se resaltan los lo3ros alcan+ados ' tambi?n las di&icultades o errores de car#cter t?cnico 1ue pudiera 4aber encontrado el alumno en el desarrollo de las tareas, respaldados por los c#lculos o 3r#&icos pertinentes si &uese el caso! Conc'usiones$ esta parte contiene la s7ntesis de los resultados alcan+ados a la &inali+ación del e:perimento!
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(#"OR#TORIO N6 2 #!(IC#CI7N DE (O #!RENDIDO $!- OPu? clase de dispositio es un diodoQ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 2!- O)ómo est# polari+ado un diodo 1ue no conduceQ !!! (!- O)u#l es la di&erencia entre un diodo LED ' un diodo recti&icadorQ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! !- Describa el comportamiento del diodo ideal !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! /!- OPue Diodo se polari+a inersamente para 1ue &unciones como re3ulador de olta0eQ ! !- OPu? caracter7sticas debe tener un Diodo para aplicarlo como interruptor r#pidoQ
Apellidos y Nombres:…………………………………………..…… Grupo:…… Mesa:……..
PUNTAJE:
Trujillo, 2010 TECSUP
(bortorio
Diodos Se0iconductores TECNOLOGIA MECANICA ELECTRICA Rúbrica
g.
Identifican, analizan y resuelen !r"ble#as t$cnic"s en siste#as electr"#ec%nic"s.
Curs"&
ELECTRONICA
Cicl"&
Actiidad&
Lab"rat"ri" '(& )i"d"s *e#ic"nduct"res.
*e#ana&
N"#bre y a!ellid" del alu#n"&
*ecci+n&
)"cente&
Obseraci"nes
eri"d"&
-eca&
III
)"cu#ent"s de Ealuaci+n /"0a de Traba0"
1
Arci" inf"r#%tic"
Inf"r#e T$cnic"
lan"s
Cas"
Otr"s&
E5celente
6uen"
Re7uiere Me0"ra
N" ace!tabl e
8
9
(
'
9
(
'
9
(
'
*untualidad, Limpie+a ' Se3uridad!
9
(
'
Aplicación de lo aprendido
9
(
'
%n&ormeF )aratula, Bedacción, =rto3ra&7a, )onclusiones
9
(
'
CRITERIO* A E2AL3ACI4N %denti&ica ' prueba el estado de los diodos semiconductores %mplementa circuitos b#sicos con diodos
8
Anali+a e interpreta los resultados
unta0e L"grad"
Puntaje Total
C"#entari"s al alu#n"& :)e llenad" "bligat"ri";
)escri!ci+n
unta0e E5celente
8
C"#!let" entendi#ient" del !r"ble#a, realiza la actiidad cu#!liend" t"d"s l"s re7ueri#ient"s.
6uen"
9
Entendi#ient" del !r"ble#a, realiza la actiidad cu#!liend" la #ay"r
Re7uiere #e0"ra
(
6a0" entendi#ient" del !r"ble#a, realiza la actiidad cu#!liend" !"c"s de l"s re7ueri#ient"s.
N" Ace!table
'
N" de#uestra entendi#ient" del !r"ble#a " de la actiidad.
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ANTACINES ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… …………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………………………………. ……………………………………………………………………………………………………………………… ………………………………………………………………………………………………………………………
(bortorio
Diodos Se0iconductores
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