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Práctica 6 Electricidad y Magnetismo - ESIME ZacatencoDescripción completa
Descripción: Práctica 6 Electricidad y Magnetismo - ESIME Zacatenco
PRACTICA 2 DIODOS RECTIFICADORES Objetivos: 1. Identifcar el co!ortaiento recti"#cate en el diodo 2. Identifcar el $nodo %re&i'n P( ) el c$todo %re&i'n *( en +n diodo rectifcador. rectifcador. ,. Obtener ) co!arar las c+rvas caracter#sticas %-I(/ de diodos rectifcadores de silicio ) &eranio. En cada caso deterinar el valor del voltaje de +bral ) calc+lar las resistencias est$tica ) din$ica en la re&i'n directa de cond+cci'n/ !ara +n !+nto de o!eraci'n 0%-/ID( arbitrario. . Observar ) re!ortar las variaciones 3+e se !resentan en la c+rva caracter#stica -I en el voltaje de +bral ) en la corriente de "+&a de los diodos rectifcadores c+ando var#an la te!erat+ra. Desarrollo E4!eriental: Conce!tos b$sicos: El "+ncionaiento de este diodo/ a &randes ras&os es la si&+iente: En la 5ona directa se !+ede considerar coo +n &enerador de tensi'n contin+a/ tensi'n de codo %6.76.8 - !ara el silicio ) 6.26. - !ara el &eranio(.C+ando se !olari5a en inversa se !+ede considerar coo +n circ+ito abierto. C+ando se alcan5a la tensi'n inversa de disr+!ci'n %5ona inversa( se !rod+ce +n a+ento dr$stico de la corriente 3+e !+ede lle&ar a destr+ir al dis!ositivo. Este diodo tiene +n a!lio ar&en de a!licaciones: circ+itos rectifcadores/ liitadores/ fjadores de nivel/ !rotecci'n contra cortocirc+itos/ deod+ladores/ e5cladores/ osciladores/ blo3+eo ) b)!ass instalaciones i nstalaciones "otovolcaicas/ etc.
C+ando +saos +n diodo en +n circ+ito se deben tener en c+enta las si&+ientes consideraciones %a !artir de las 9ojas de caracter#sticas s+inistradas !or el "abricante(: 1. a tensi'n tensi'n inversa inversa $4ia $4ia a!licable a!licable al co!onent co!onente/ e/ re!etitiv re!etitiva a o no %-CRRRa4 o -Ra4/ res!ectivaente( 9a de ser a)or %del orden de , veces( 3+e la $4ia 3+e este va a so!ortar. 2. a corriente corriente $4ia $4ia en sentido sentido directo directo 3+e !+ede !+ede atravesar atravesar al co!onente/ re!etitiva o no %IFR; a4 e IF a4 res!ectivaente(/ 9a de ser a)or %del orden del doble( 3+e la #nia 3+e este va a so!ortar. ,. a !otencia !otencia $4ia $4ia 3+e !+ede !+ede so!ortar so!ortar el diodo diodo %!otencia %!otencia noinal( noinal( 9a de ser a)or %del orden del doble( 3+e la $4ia 3+e este va a so!ortar. ;aterial: Oscilosco!io de doble tra5o o di&ital ?na !in5a de !+nta ?na !in5a de corte @ cables cai$ncai$n de 76c @ cables cai$n banana de 76 c @ cables banana banana de 76 c cables coa4iales 3+e ten&an en +n e4treo terinaci'n bnc ) en el otro cai$n tablilla de cone4iones %!rotoboard( 2 diodos de silicio 1*66 o e3+ivalente 1 diodo de &eranio OAS1 o e3+ivalente 2 resistores de 1 a B att 1 encendedor 1 l+!a E4!erientos:
Fi&+ra 1.a circ+ito !ro!+esto !ro!+esto !ara observar el co!ortaiento recti"#cate de +n diodo. El voltaje !ico de la se=al de e4citaci'n !+ede ele&irse entre 7 ) 17 - ) la "rec+encia entre @6 ) 1 5.
Fi&+ra 1.b
Fi&+ra 2.a
Distin&+ir el co!ortaiento '9ico !ara di"erentes eleentos electr'nicos/ ediante el +so de +n +lt#etro en s+ "+nci'n de '9etro C+ando +n +lt#etro en s+ "+nci'n de '9etro/ se +sa !ara identifcar las terinales de +n dis!ositivo/ re3+iere 3+e se cono5ca !reviaente c+$l de s+s terinales es !ositiva %voltaje de la bater#a interna del iso( ) c+$l de ellas es ne&ativa/ )a 3+e en base a esto/ !odreos saber c+$ndo +n !ar de terinales de al&Jn dis!ositivo/ se !olari5a directa o inversaente ) de esta anera conocer en "ora indirecta el ti!o de re&iones /%P o *(/ 3+e dic9o dis!ositivo contiene entre esas es la !ositiva ) c+al es la ne&ativa en el '9etro/ +se +n +lt#etro en s+ "+nci'n de volt#etro/ tal coo se il+stra en la f&+ra ,.
Fi&+ra , Circ+ito e3+ivalente de +n '9etro anal'&ico ) la "ora de edir c+$l terinal es !ositiva ) c+al es ne&ativa. Des!+s de reali5ar las ediciones 3+e se indican en la f&+ra ,/ lleve a cabo las ostradas en la f&+ra ) re!orte las lect+ras 3+e se
indican en la tabla 1. Para este !+nto se recoienda al al+no el +so de +n +lt#etro anal'&ico ) 3+e elija la isa escala !ara la reali5aci'n de todas las ediciones 3+e 9a&a/ con el fn de 3+e !+eda 9acer +na adec+ada co!araci'n entre las lect+ras toadas.
Fi&+ra .a Diodo bajo !r+eba Diodo %co!ortaiento recti"#cate( Fi&+ra ;ediciones 3+e !eriten identifcar con a)+da del '9etro/ el co!ortaiento recti"#cate %diodo(.
Tabla Tabla 1 ;ediciones de resistencia reali5adas con el el '9etro !ara el caso de +n resistor resistor ) +n diodo rectifcador. rectifcador. . Identifcar Identifcar el $nodo $nodo %re&i'n %re&i'n P( ) el c$todo c$todo %re&i'n %re&i'n *(/ *(/ en +n diodo diodo rectifcador. rectifcador. Para la identifcaci'n de las l as terinales de +n diodo rectifcador/ se !+eden e!lear di"erentes todos/ se s+&iere 3+e se 9a&a +sando +n '9etro anal'&ico ) se llene la tabla 2.Debido a 3+e +n diodo rectifcador !resenta co!ortaiento recti"#cate/ Si el $nodo !olari5a con voltaje !ositivo %a)or al voltaje de +bral( con res!ecto al c$todo/ el diodo cond+ce corriente a!reciable/ co!ort$ndose coo +na !e3+e=a resistencia % a esto se le conoce coo !olari5aci'n directa( ) c+ando se invierte esa !olaridad en el diodo/ la corriente 3+e circ+la es des!reciable/ co!ort$ndose coo +na resistencia +) &rande %!olari5aci'n inversa(.Toando inversa(.Toando en c+enta estos conce!tos/ la !olari5aci'n del '9etro ) las ediciones
de la tabla 1 es !osible saber en c+$l terinal est$ la re&i'n seicond+ctora P %$nodo( ) en c+$l terinal est$ la re&i'n * %c$todo( de +n diodo seicond+ctor .
Tabla Tabla 2 ;ediciones de resistencia en +n diodo de Si ) en +no de
Fi&+ra 7.a Diodo de Silicio
Fi&+ra 7.b Diodo de
valor del voltaje de +bral ) calc+lar la resistencia est$tica ) din$ica en la re&i'n directa de cond+cci'n/ !ara +n !+nto de o!eraci'n 0%-D/ID( arbitrario. Arar el circ+ito de la f&+ra @/ colocar las terinales del oscilosco!io coo se +estra %+s$ndolo en s+ odo GH( ) obtener la c+rva caracter#stica -I/ !riero !ara el diodo de silicio/ ) !osteriorente !ara el diodo de &eranio/ re!ortar abas &r$fcas en la f&+ra 8 ) llenar con los datos solicitados la tabla ,.
Fi&+ra @.a Circ+ito !ro!+esto !ara obtener la c+rva caracter#stica de los diodos. El voltaje !ico de la se=al de e4citaci'n !+ede estar entre 7 ) 17 - ) la "rec+encia entre @6 ) 195.
Fi&+ra @.b. C+rva caracter#stica de +n diodo de Si.
Fi&+ra @.c .C+rva caracter#stica de +n diodo de
Fi&+ra 8.a. C+rva caracter#stica del diodo de Si.
Fi&+ra 8.b.C+rva caracter#stica del diodo de
Fi&+ra N.a... C+rva caracter#stica del diodo de Silicio Sili cio
Fi&+ra N.b C+rva caracter#stica del diodo de
Fi&+ra Diodo %constr+cci'n interna( C+estionario
1. Para Para la f&+ra 1 LC+$l eleent eleento o !resenta !resenta co!orta co!ortaiento iento recti"#cateM LPor 3+M 2. Para Para el circ+ito circ+ito de la f&+ra 1/ 1/ deterine: deterine: LC+$l LC+$l ser#a la corriente corriente $4ia 3+e !odr#a tenerse en el circ+ito si +sa +n voltaje !ico de 16- ) +na resistencia +estreadora de 166O9sM
,. Estable5ca Estable5ca +n +n todo todo &eneral &eneral !ara identifcar identifcar +n diodo diodo %co!ortaiento recti"#cate(/ +sando +n '9etro. .Investi&+e de 3+e otra "ora se !+ede identifcar el $nodo v el c$todo de +n diodo +sando los +lt#etros di&itales ) E4!li3+e.
7. C+ando se se !olari5a !olari5a directa directaente ente +n diodo diodo con +n voltaje voltaje enor enor al voltaje de +bral/ LDe 3+ orden es!era edir el valor de la resistencia e3+ivalente 3+e !resenta el diodoM @. Deterine Deterine el valor valor de la resistencia resistencia est$tic est$tica a en la re&i'n re&i'n directa directa de cond+cci'n %!ara el !+nto de o!eraci'n con corriente de 2A( tanto !ara el diodo de silicio coo !ara el de &eranio/ indi3+e: LC+$l de los dos !resenta a)or resistencia est$ticaM %+sar los res+ltados de la f&+ra 8(
8. Deterine el valor de la resistencia din$ica en la re&i'n directa de cond+cci'n %!ara el !+nto de o!eraci'n con corriente de 2A( tanto !ara el diodo de silicio coo !ara el de &eranio/ indi3+e: LC+$l de ellas es a)orM %+sar los res+ltados de la f&+ra N. L0+ !ar$etro se deber#a de odifcar en el circ+ito de la f&+ra @/ !ara !oder observar el voltaje de r+!t+ra de los diodos rectifcadoresM . LC'o es el coefciente de te!erat+ra del voltaje de +bral de +n diodo rectifcadorM
16.. LC'o es el coefciente de te!erat+ra de la corriente de "+&a de +n diodo rectifcadorM Il. E4!li3+e a 3+e se debe la variaci'n/ en la corriente de "+&a de +n diodo rectifcador c+ando se eleva la te!erat+ra. 12. Anote s+s concl+siones 1, .Anote s+ biblio&ra"#a cons+ltada