LAB02 DIODOS 2016JUL

Alumno (s): Grupo : Profesor: Nota: Semestre : Fecha de entrega : Hora:  Tema : DIODOS SEMICONDUCTORES Código Fecha Grupo Nombre: Taller Objetivos Identificar los diferentes tipos de diodos semiconductores. Identificar el ánodo y el cátodo de un diodo semiconductor. Trabajar eficazmente en equipo. Aplicar las normas de seguridad en el laboratorio. Material a emplear Multímetro digital. Fuente de tensión DC variable. Diodos semiconductores. Resistencias. Conectores. Seguridad en la ejecución del laboratorio Tener cuidado con el tipo y niveles de voltaje que se suministran a las tarjetas. Antes de utilizar el multímetro, asegurarse que está en el rango y magnitud eléctrica adecuada. Tener cuidado en la conexión y en la desconexión de los equipos utilizados. FUNDAMENTO TEÓRICO MULTÍMETRO DIGITAL Prueba de Resistencia Prueba de continuidad Medición de temperatura Medición CA Medición CA (mV) Medición de Frecuencia Medición CC Medición CC (mV) Prueba de Diodos y Capacitores MULTÍMETRO ANALÓGICO FUENTE DE ALIMENTACIÓN ISO-TECH IPS-2303 (1) Power switch : Interruptor de encendido y apagado (2) Meter V : Indicador de voltaje de salida del CH2 (3) Meter A : Indicador de corriente de salida del CH2 (4) Meter V : Indicador de voltaje de salida del CH1 (5) Meter A : Indicador de corriente de salida del CH1 (6) Voltage control : Ajusta el voltaje de salida del CH2 (7) Current control : Ajusta la corriente de salida del CH2 (8) Voltage control : Ajusta el voltaje de salida del CH1 (9) Current control : Ajusta la corriente de salida del CH1 (15) CV&CC Indicator : (Verde) CH1 en CV – (rojo) CH1 en CC (16) CV&CC Indicator : (Verde) CH2 en CV – (rojo) CH2 en CC (18) Output indicator : Se enciende cuando la salida está activa (21) +output terminal : Terminal de polaridad positiva del CH2 (22) -output terminal : Terminal de polaridad negativa del CH2 (23) GND terminal : Terminal de tierra (24) +output terminal : Terminal de polaridad positiva del CH1 (25) -output terminal : Terminal de polaridad negativa del CH1 (28) Output switch : Interruptor de salida de encendido y apagado. (29) TRACKING & Mode Switchs Dos botones que seleccionan el modo de operación (independiente – serie - paralelo) (10)-(14), (17),(19),(20),(26),(27) NO ESTÁ DISPONIBLE PARA EL MODELO IPS2303 CURVA CARACTERÍSTICA DE UN DIODO RECTIFICADOR Los diodos son operados en dirección directa cuando el polo positivo de la fuente de tensión se aplica a la parte tipo P, y el polo negativo de la fuente de tensión a la parte tipo N del cristal semiconductor. Al contrario, la operación en dirección inversa tiene lugar cuando el polo negativo se aplica a la zona tipo P y el polo positivo a la zona tipo N del diodo. Las designaciones de los terminales del diodo son derivadas de la dirección de paso. Así, se determina el electrodo conectado al cristal tipo P como Ánodo (Griego = entrada, camino hacia arriba) y el electrodo conectado al cristal tipo N como Cátodo (Griego = camino hacia abajo) El diodo se comporta idealmente como un interruptor, cuando esta polarizado directamente conduce (cerrado), polarizado inversamente no conduce (abierto). Las curvas características son muy diferentes en los rangos de dirección directa y dirección inversa. La siguiente figura muestra las características directa e inversa para diodos rectificadores de Ge y Si. En el rango directo los ejes X e Y tienen las denominaciones UF e IF ( F = Forward direction ). Al contrario, en el rango inverso se usa el subíndice “R” (R = Reverse direction ). PROCEDIMIENTO PARTE I: CONOCIENDO LOS DIODOS CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS (Trabajo de investigación) Identifique y anote las principales características de los diodos mostrados en la figura. POLARIZACIÓN DE LOS DIODOS Usando el multímetro digital, seleccione el instrumento en la opción prueba de diodos, elija el diodo de silicio 1N4007 y conecte el instrumento tal como se muestra en la figura. Anotar los valores indicados en la pantalla. Realice la prueba para cada uno de los diodos indicados y complete la tabla 1 Polarización Diodo de Germanio Diodo LED (verde) Diodo Zener Diodo LED (rojo) Diodo LED(amarillo) Directa 0,28 1,733 716 1,73 1,8 Inversa OL OL OL OL OL Circuitos con diodos semiconductores Utilizando el diodo de silicio y luego el de germanio implemente el circuito mostrado en la figura. Para el circuito anterior mida los parámetros eléctricos que se indican y complete la tabla siguiente. DIODO Voltaje de la Fuente Voltaje en el Diodo Voltaje en la Resistencia Corriente en la Resistencia Silicio 12 0,66 11,32 V 11,32 m A germanio 12 0,78 11,21 V 11,21 m A . Invierta la posición del diodo y mida los parámetros eléctricos que se indican y complete la tabla siguiente DIODO Voltaje de la Fuente Voltaje en el Diodo Voltaje en la Resistencia Corriente en la Resistencia Silicio 12 12 0.005 Germanio 12 12 0 . Según las mediciones anteriores. ¿Cómo se comporta el diodo? Fundamente su respuesta. El diodo de comporta como compuerta al estar en directa este de ja pasar corriente de manera normal pero si la ponemos en forma inversa no la dejara circular y hasta podría quemarse. CURVA CARACTERÍSTICA DE LOS DIODOS RECTIFICADORES. Implemente el circuito de medición mostrado, luego aplique una tensión de operación variable. Conecte amperímetro y voltímetro para medir los parámetros eléctricos en el diodo y complete la tabla. Luego reemplace D1 por D2 y repita las mediciones. DIODO DE SILICIO - 1N4007 VALORES MEDIDOS VDC ( V ) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 VD 0 0,34 0,44 0,48 0,52 0,54 0,56 0,57 0,58 0,61 0,63 ID 0 0,15 0,56 1 1,53 1,93 2,46 2,93 3,39 3,67 4,40 DIODO DE GERMANIO - AA118 VALORES MEDIDOS VDC ( V ) 0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 VD 0 0,20 0,25 0,28 0,30 0,31 0.33 0,34 0,35 0,36 0,37 ID 0 0,29 0,75 0,23 1,74 1,74 2,71 3,20 3,20 4,14 4,59 . Grafique los datos obtenidos experimentalmente de Voltaje en el diodo (UF) vs. Corriente en el diodo (IF) para los diodos D1 y D2 empleando diferentes colores de forma que todas las curvas queden en una misma gráfica. Interprete los datos obtenidos. Aquí en el diodo de germanio se ve que consume con poco voltaje y a menor corriente a diferencia del diodo de silicio que consume un poco más de estos . OBSERVACIONES Y/O CONCLUSIONES Un diodo es un dispositivo semiconductor que básicamente funciona como un interruptor, que polarizado en directo simula un interruptor cerrado donde permite el paso de corriente, pero polarizado en inverso lo impide. Los diodos zener, están diseñados para mantener un voltaje constante en sus terminales, llamado Tensión Zener, cuando se polarizan inversamente, es decir cuando está el cátodo con una tensión positiva y el ánodo negativo. Un zener en conexión con polarización inversa siempre tiene la misma tensión en sus extremos. El voltaje de un diodo semiconductor de silicio es de 0.7V aproximadamente, si en caso fuese uno de germanio seria de 0.3V. 4. El voltaje en caso de los diodos LED, varía con respecto a su color. Se observó que datos obtenidos experimentalmente de los diodos, se notó la curva característica de ambos dispositivos semiconductores. Los voltajes pico de un diodo depende del tipo de diodo que este sea. Observaciones Para verificar si un diodo está correctamente funcional, utilizamos un multímetro digital y lo ponemos en función de prueba de diodos y capacitores, si lo conectamos en directa debe mostrar un voltaje, en inversa debería mostrar OL. Tendremos que ser minuciosos al momento de verificar el voltaje de la fuente, para poder realizar correctamente lo requerido en los ejercicios. Debemos estar atentos al momento de conectar los diodos, buscando poner estos en directa. Debemos asegurarnos que los diodos con los que estemos trabajando, estén en buenas condiciones, y no dañados, quemados, ni que se hayan abierto. En este laboratorio la fuente de voltaje con la que se trabajó debe ser DC y con voltajes diferentes. Se usó un amperímetro aparte para poder hallar la intensidad de corriente en los puntos requeridos, así trabajar de una manera más rápida.  Actividad: Apellidos y Nombres del alumno:   Sección:   Docente: Observaciones   Grupo: Fecha: Documentos de Evaluación Hoja de Trabajo   Archivo informático   Informe Técnico   Planos   ______________   Otros:   CRITERIOS A EVALUACIÓN Excelente Bueno Requiere Mejora No acept. Puntaje Logrado LABORATORIO Realización de la actividad (montado de circuitos, conexionado, adquisición de datos, etc.). 4 3 2 0 Responsabilidad en el ATS (utilización de equipos, seguridad en el laboratorio, etc.). 2 1 0.5 0 Orden y Limpieza. 2 1 0.5 0 Evaluación. 3 2 1 0 INFORME Informe final (datos, cálculos, simulaciones, etc.) 3 2 1 0 Presenta trabajo de investigación. 3 2 1 0 Conclusiones y aplicaciones. 3 2 1 0 TOTAL 20 13 7 0 Comentarios al alumno:   Excelente Completo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo todos los requerimientos. Bueno Entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo la mayoría de requerimientos. Requiere mejora Bajo entendimiento del problema, realiza la actividad cumpliendo pocos de los requerimientos. No Aceptable No demuestra entendimiento del problema o de la actividad.  Tema : evaluación Código Fecha Grupo Nombre: Taller Dada la curva característica del diodo, completar los recuadros según corresponda 2.- Calcular Vo y la corriente que pasa por el diodo (diodo de Si). DIODOS SEMICONDUCTORES Página 9 / 8 RÚBRICA Página 1 / EVALUACIÓN Página 1/ DISPOSITIVOS Y CIRCUITOS ELECTRÓNICOS LABORATORIO Nº 2 “Diodos Semiconductores” 1 A silicio 1000 V 200 mA 100 V Germanio 1 W 5,1 V Zener 3 V 30 mA LED OL 0,564