laboratorio de electronica diodos

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Inacap

Pérez Rosales

Tecnología en sonido

Laboratorio de electrónica I

Angel Matamala

Matias Gomez

Profesora: Maria Droguett

Experiencias de laboratorio de electrónica.

“Diodos”

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I. Introducción.

Los diodos son un componente electrónico

semiconductor el cual permiten el flujo de corrienteen un solo sentido. Solo dejan pasar una polaridad

(negativa o positiva)

Existen varios tipos de condensador y a su vez de

varios compuestos pero los más usados son los

de silicio y germanio. Estos diodos presentan un

umbral de tensión de funcionamiento (silicio 0.7

volt y germanio 0.3 volt).

Los diodos se pueden usar para rectificar una

seña o convertir la corriente alterna a continua

(diodo rectificador) o estabilizar una tensión (diodo

zener).

Los diodos rectificadores de onda completa

suprimen la polaridad negativa a excepto de los de

media onda suprimen una de las dos polaridades

La rectificación de una señal se realiza con dos

tipos de diodos rectificadores: diodo de mediaonda o de onda completa. Esto también permite la

rectificación de una señal alterna a continua.

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II. Desarrollo.

Experiencia Nº 1

Diodo rectificador.

Objetivo.

Medir e interpretar los parámetros o especificaciones del diodo, y

dibujar la curva de un diodo.

Materiales:

1 Diodo 1N4007

1 Protoboard

1 Diodo 1n4148

1 Diodo emisor de luz rojo

1 resistencia de 120Ω

1 Diodo emisor de luz verde

1 Multitester digital

1 Fuente de poder

1 Fuente de corriente continua.

Procedimiento.

1. Utilice el tester digital en escala de diodo y anote las mediciones

en polarización directa e inversa.

Medición1N4007(negro)

YL 212LED Rojo

Led verde1N4148switch

Pol. Directa

+A y -K

580 mV 1.840 V 1.853 V 690 mV

Pol. Inversa+K y – A

Over load Over load Over load Over load

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2. Aplique calor al diodo (tocando la parte plástica) y observe el

nuevo valor que muestra el tester; ¿qué puede decir al respecto?

Que el diodo funciona correctamente a una temperatura ideal

para su funcionamiento ya que si es excede la temperatura ideal

de funcionamiento del diodo su tensión disminuye.

3. Arme el circuito correspondiente y complete la tabla #2. Grafique

la curva del diodo en polarización directa e inversa. Intensidad

diodo versus voltaje diodo.

Mediciones Calculo

Voltaje diodoVCC aplicado

[V]VR voltaje en

resistencia [V]I = VR /R

(corriente) [A]

0.2 0.2 0 0

0.4 0.4 2 mV 16.67 µA

0.5 0.518 19 mV 158.3 µA

0.6 0.775 0.167 1.392 mA

0.65 1.114 0.463 3.858 mA

0.70 2.067 1.362 11.35 mA

0.75 5.025 4.268 35.57 mA

Tabla #2

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Experiencia Nº 2.

Diodo Zener.

Objetivo.

Medir y comprobar la curva típica del diodo zener.

Analizar el comportamiento del diodo zener en un circuito

regulador.

Materiales:

1 Diodo zener de 5.1 volts 1N4733A

4 chicotes banana- caimán

1 protoboard

1 fuente de poder

1 multitester digital

Resistencia de 100Ω

Procedimiento.

1. Compruebe por medio del tester los terminales ánodo y cátodo

del diodo. Es posible determinar la conducción inversa.

Se puede de determinar solamente porque los valores de tensión que

arroja el tester son positivos (polarización directa) o negativos

(polarización inversa)

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2. Arme el circuito correspondiente y complete la tabla #1 y tabla#2.

Posteriormente grafique la curva del diodo zener.

3. Invierta la polaridad del diodo Zener y complete la tabla # 3.

VZ Va [V] VR [V] IZ [A] Pr [Watt]

0.2 0.2 0 0 0

0.4 0.4 0 0 0

0.6 0.605 1 mV 10 µA 10 nW

0.65 0.643 4 mV 40 µA 0.16 µW

0.7 0.775 46 mV 0.46 mA 21.16 µW

0.75 0.937 0.188 1.880 mA 353.4 µW

VZ Va [V] VR [V] IZ [A] Pr [Watt]

0.2 -2 0 0 0

3.84 -4 -0.140 -1.4 mA -196 µW

4.655 -6 -1.306 -13.06 mA -17.06 mW

6.85 -8 -3.18 -31.8 mA -101.1 mW

4.93 -10 -4.88 -48.8 mA -238.1 mW

4.98 -12 -7.19 -71.9 mA -517 mW

5.02 -14 -9.03 -90.3 mA -815.4 mW

5.05 -16 -11.03 -110.3 mA -1.217 W

Tabla # 2

Tabla # 1

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Experiencia Nº 3

Rectificador de media onda.

Objeticos.

Demostrar algunos usos de los rectificadores de media onda y

onda completa.

Medir los valores más importantes de los rectificadores

monofásicos de media onda mediante instrumental y comparar

sus valores con cálculos teóricos.

Graficar las señales para los rectificadores monofásicos de

media onda.

Materiales:

1 transformador con punto medio.

1 multitester

1 resistencia de 1 KΩ.

2 sondas de osciloscopio

1 diodo 1N4007

1 protoboard

Osciloscopio.

2 chicotes banana – caimán.

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2. Con las mediciones realizadas con el tester y el osciloscopio.

Complete la tabla de datos

Vs

pea

k[V]

Vs

RMS

[V]

Vs

DC

[V]

V(R)

Peak[V]

V(R)

DC[V]

I(R)

DC[A]

VPeak

Diodo

[V]

Frecuenci

a en sec.

[Hz]

Frecuenci

a en R

[Hz]

19.1 13.5 0 18 5.65.6

mA5.6 50 50

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Experiencia Nº 4.

Rectificador de onda completa

Objetivo.

Verificar el funcionamiento del rectificador tipo puente.

Materiales:

Rectificador de onda completa tipo puente de graetz.

1 resistencia de 560Ω

Procedimiento.

1. Arme el circuito correspondiente.

2. Mediante un osciloscopio mida y grafique Vs y VR en forma

separada. Utilice el siguiente esquema e indique volts/div y

time/div.

3. Efectúe las mediciones y cálculos necesarios para completar la

tabla siguiente.

Vsec RMS[V]

Vsec Peak[V]

V (R)Peak[V]

V (R)DC[V]

I (R)Peak[A]

I (R)DC[A]

VpeakDiodo

[V]

Frec.En Vs [Hz]

Frec.En R[Hz]

13.79 19.5 18 10.9532.14mA

19.55mA

18 50 100

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Experiencia Nº 5.

Fuente de corriente continua.

Objetivos.

Comprobar el funcionamiento de los filtros capacitivos.

Medir los valores más importantes de los rectificadores

monofásicos con filtros capacitivos.

Mediante instrumental y comparar sus valores con cálculos

teóricos.

Graficar las señales para los diferentes tipos de rectificadores

con filtros.

Utilizar el diodo zener como estabilizador de voltaje.

Test de entrada.

Explique cuál es el objetivo de filtrar una señal ya rectificada.

El objetivo es eliminar el rizado de la corriente continua pulsante y a la

vez dejar la señal lo mas lineal posible.

Explique cómo se obtiene el valor continuo de un rectificador de

onda completa con filtro.

El valor continuo que se obtiene es el voltaje peak de entrada del

transformador secundario. Eso se debe a que filtrando la señal se

obtiene una señal más óptima rectificada.

Explique cómo identificar la polaridad de los condensadores

electrolíticos y comportamiento al invertir la polaridad de este

tipo de condensador.

La polaridad del condensador electrolítico ya viene pre polarizado de

fábrica y demarcada por una franja marcando la terminal negativa o

también por el tamaño de la terminal negativa es más corta que la

positiva, al invertir la polaridad del condensador es posible que el

dieléctrico se destruya, sin esto el condensador entra en corto circuito

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y el condensador electrolítico puede hervir y hacer explotar el

condensador

Investigue que frecuencia tiene el rizado y la influencia que tiene elrizado de la fuente de poder en los equipos de sonido.

En los equipos de audio el rizado debe ser de 3% a 5% se considera

optimo, ya que se intenta evitar el ruido inherente producido por el

equipo.

Materiales:

1 transformador.

1 multitester

1 resistencia de 1 KΩ - 100Ω

1 osciloscopio análogo

1 puente rectificador de graetz

1 condensador de 220μF – 100 μF

Protoboard Multitester digital.

Procedimiento.

1. Arme el circuito correspondiente con el puente rectificador.

2. Mediante un osciloscopio mida grafique VSec, VR y V diodo, en

cada grafico. Indique volts/div y time/div.

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3. efectúe las mediciones y/o cálculos necesarios para completar la

tabla siguiente.

Vsec

[V]

VR

Peak

Vmax [V]

Vcc =

VDC [V]

VMin

[V]

Vripple

Peak[V]

Vripple

RMS[V]

ICC =

IDC [V]

Factor

de

rizado[r%]

19.23 17.5 17.05 1585

mV

47.7

mV

17.05

mV1.128

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III. Conclusión.

Los diodos son bastante útiles para estabilizar una tensión(diodo zener) y rectificar señales ya sea alterna o

continua, pero su mayor utilidad es al rectificar una señal

alterna a continua.

También presentan sus limitaciones ya que los diodos

rectificadores de media onda solo se limitan a rectificar

una sola polaridad, presenta un rizado de la señal

pulsante y conservan la frecuencia a diferencia de los de

onda completa que estos suprimen la polaridad negativa

y el rizado de la señal pulsante es menor, también

aumentan la frecuencia en la resistencia de carga

Existe un inconveniente al rectificar una señal alterna. El

valor peak de la señal alterna no es igual al valor peak

rectificado ya que existe una caída de tensión por elumbral de tensión del diodo.

Para evitar esto se utilizan filtros resistencia –

capacitancia (RC) o filtros inductancia – capacitiva (LC).

Pero el más usado es el RC.

Este filtro permite obtener un mayor voltaje peak

rectificado y obtener una señal continua reduciendo elrizado de la señal pulsante.