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Una práctica de laboratorio sobre la curva experimental del diodo, un componente electrónico fundamental en la electrónica. La práctica se divide en dos partes: simulación y práctica real. Se explica el funcionamiento del diodo, su polarización directa e inversa, y se realiza una investigación previa para comprender el objetivo de la práctica. Se incluye un circuito con mediciones de voltaje y corriente, así como una gráfica que representa la curva característica del diodo.
Typology: Study Guides, Projects, Research
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En esta práctica número 1, sobre la curva experimental del diodo lo primero que tuvimos que entender era la función del diodo y con que propósito lo íbamos ocupar en esta práctica.
El diodo es un componente electrónico por el que circula corriente eléctrica a través de un solo sentido, si la corriente circula en sentido contraria el diodo bloquea el paso, ahora teniendo un margen de lo que es el diodo nos podemos enfocar en la curva característica, en la cual representa la relación entre la tensión y la corriente de un diodo al ser sometido a una tensión que lo polarice directa o inversamente durante su funcionamiento, esto con el fin de poder determinar la no linealidad del diodo.
una pila. En este caso, el diodo permite que la corriente fluya en una dirección, como un cortocircuito.
Cuando un diodo está polarizado inversamente, es decir, cuando el polo positivo está conectado al cátodo, el diodo no permite que la corriente fluya y actúa como un aislante, como un circuito abierto.
Los diodos son dispositivos semiconductores que están construidos a partir de silicio y otros elementos como el boro y el arsénico. Estas adiciones crean zonas con muchos electrones libres (zonas N) y zonas donde faltan muchos electrones (zonas P). Un diodo está formado por una zona P (el ánodo) unida a una zona N (el cátodo).
Un diodo conduce cuando la tensión de su ánodo es mayor que la de su cátodo. Es como un interruptor que se abre y se cierra según la tensión de sus terminales:
¿Cuándo un diodo esta apagado?
Un diodo está apagado cuando el voltaje a través de él es negativo, lo que se llama polarización inversa. En este estado, el diodo se comporta como un circuito abierto y no deja pasar corriente.
Un diodo tiene dos estados posibles: conducción y bloqueo. En el estado de conducción, el voltaje entre el ánodo y el cátodo es de unos 0,6 V. En el estado de bloqueo, el diodo no deja pasar corriente.
Para probar si un diodo está abierto, puedes usar un multímetro. Si el diodo está abierto, el multímetro mostrará OL en ambas direcciones.
Si el terminal positivo de la fuente está conectado al material tipo p y el terminal negativo de la fuente está conectado al material tipo n, diremos que estamos en "Polarización Directa".
La conexión en polarización directa tendría esta forma:
En este caso tenemos una corriente que circula con facilidad, debido a que la fuente obliga a que los electrones libres y huecos fluyan hacia la unión. Al moverse los electrones libres hacia la unión, se crean iones positivos en el extremo derecho de la unión que atraerán a los electrones hacia el cristal desde el circuito externo.
Así los electrones libres pueden abandonar el terminal negativo de la fuente y fluir hacia el extremo derecho del cristal. El sentido de la corriente lo tomaremos siempre contrario al del electrón.
¿Como se comparta un diodo en polarización inversa?
Un diodo polarizado en inversa se comporta como un aislante y no permite el flujo de corriente. Esto se debe a que la polarización inversa aumenta la altura de la barrera para los electrones del semiconductor, lo que disminuye el flujo de electrones del semiconductor al metal.
Procedimiento
El Procedimiento se divide en dos partes pues la primera parte es simulación y la segunda es la práctica y al final se hacen las observaciones necesarias y antes de eso se hace una pequeña investigación para saber que vamos a hacer y cómo lo haremos
Simulación
La simulación se hizo en Topspice por lo que se siguen los paso primero se dibuja el circuito en la aplicación y a continuación se pasa a la parte de simulación
Practica
Se alistan los materiales y las herramientas necesarios para la práctica. En el protoboard se empieza a hacer el circuito iniciado por analizarlo se hacen las conexiones en la protoboard y se checa que los componentes tengan la polaridad qué se necesita (recordando que los diodos pasan energía de forma unidireccional por lo que es importante saber cómo conectar el diodo).
Una vez que el profesor checo que el circuito esté correcto procedemos a medir el voltaje en la resistencia. Con los resultados se procede a acabar la tabla.
Finalizamos la practica haciendo una gráfica y comparándolo con la simulación.
Procedimiento
El Procedimiento se divide en dos partes pues la primer parte es simulación y la segunda es la practica y al final se hacen las observaciones necesarias y antes de eso se hace una pequeña investigación para saber que vamos a hacer y cómo lo haremos
Practica
Se alistan los materiales y las herramientas necesarios para la práctica
En el protoboard se empieza a hacer el circuito iniciado por analizarlo
Se hacen las conexiones en la protoboard y se checa que los componentes tengan la polaridad qué se nesecita (recordando que los diodos pasan energia de forma unidireccional por lo que es importante saber como conectar el diodo)
Una vez que el profesor revisa que el circuito esté correcto procedemos a medir el voltaje en la resistencia
Con los resultados se procede a acabar la tabla
Finalizamos la practica haciendo un la gráfica y comparándolo con la simulación.
Circuito Fuente de poder
colocando la fuente de voltaje, el diodo(1N40001), y la resistencia de 100 ohm, obteniendo la siguiente gráfica :
En esta parte de la gráfica, podemos observar que cuando el diodo está en polarización directa y el voltaje aplicado supera el umbral de caída de voltaje (que es aproximadamente 0.7 V para diodos de silicio como el 1N4001), la corriente aumenta exponencialmente con el voltaje. Es decir, al aplicar un pequeño incremento en el voltaje sobre el umbral, la corriente aumenta muy rápidamente.
En la región de la curva, la gráfica muestra una curva exponencial ascendente. Antes de llegar al umbral, la corriente es casi cero, pero después de alcanzar el umbral, la corriente se incrementa rápidamente.
Por lo que podemos decir que el diodo comienza a conducir significativamente, como pudimos observar en la gráfica de la simulación.
TABLA 2
Como podemos ver en esta gráfica , tenemos lo que el voltaje de la resistencia de 100 ohm y en la otra columna tenemos la corriente del diodo lo que observamos aquí es que igual que en la siguiente grafica de la simulación que el voltaje del 0 Asia –5v los valores nos dan cero, sin en cambio del cero hacia delante los valores van creciendo haciendo una espacial en la grafica
CONCLUSION
En el experimento realizado con un diodo, se investigó cómo varía la corriente a través del diodo en función del voltaje aplicado Se observó un umbral de voltaje a partir del cual la corriente empieza a aumentar significativamente. Este umbral, conocido como el "voltaje de encendido" o "voltaje de umbral", es consistente con el valor típico para diodos de silicio, alrededor de 0.7 V. Esto indica que el diodo comienza a conducir significativamente solo después de superar este voltaje.
En la región de polarización inversa, la corriente medida fue muy baja y cercana a cero, hasta que se alcanzó un voltaje de ruptura, si se aplicó voltaje suficiente para llegar a
