Memoria de practicas: Diodos
Introducción y objetivos
El objetivo de esta practica es comprender el funcionamiento de un diodo y calcular circuitos simples con ellos. Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido.
Lista de materiales
- Fuente de alimentación Promax FAC363B
- Polimetro Promax PD693
- Tablero de laboratorio
- Resistencia de 3.3KΩ.
- Resistencia de 1KΩ.
- Diodo 1W5402.
- Diodo LED.
- Generador de impulsos HP 33120A
- Osciloscopio Tektronix TDS210
- Cableado
Desarrollo
Se nos entrega un diodo modelo 1W5402, cuya hoja técnica nos informa de que su Voltaje máximo continuo en inversa es de 200V y la corriente máxima que soporta aplicando tensión continua es de 3A.
En primer lugar, comprobamos el buen estado del diodo. Con el polimetro configurado para medir continuidad, función que también es capaz de medir la tensión umbral del diodo, lo polarizamos en directa. El polimetro nos devuelve un valor (0.523), que es dicha tensión umbral. Al polarizarlo en inversa, aparece 1., que indica que el diodo no deja pasar electricidad.
Si este diodo funcionase incorrectamente, el polimetro nos indicaría 1. en ambas posiciones, lo que indica que no esta conduciendo. También puede indicarnos que conduce como un cable si el polimetro pita.
Con una fuente de alimentación configurada a 30V DC tenemos que determinar que resistencia escoger para realizar un circuito y comprobar el funcionamiento del diodo. Tomamos como referencia la intensidad máxima del diodo.
[math]\displaystyle{ V=IR \Rightarrow R=\frac{V}{I}=\frac{30}{3}=10\Omega }[/math]
Con una resistencia de 10Ω teóricamente bastaría. Sin embargo, una resistencia de ese tipo no soporta el calor que se genera al disipar la potencia que se produce.
[math]\displaystyle{ P=VI=I^2 R=3^2\cdot10=90W }[/math]
Por tanto, nos decantamos por escoger una resistencia de 3300Ω, que hará circular una corriente de 9mA, mucho menor que el máximo para este diodo.
Una vez comprobada la seguridad de este circuito, procedemos a montarlo y a dibujar la curva característica del diodo. Vamos variando la tensión, primero en directa y luego en inversa, hasta 30V en ambos casos (el máximo de la fuente). El resultado es la siguiente curva característica.
Asimismo, medimos la tensión en el diodo, que resulta en esta gráfica.
La tensión en inversa es la del generador porque, al no haber corriente, toda la tensión esta en el diodo.
A continuación, sustituimos la resistencia por una de 1KΩ, el diodo por un diodo led y configuramos la fuente de alimentación a 9V. Comprobamos que el diodo luce en directa y no lo hace en inversa.
Para terminar, sustituimos la fuente por un generador de funciones, configurándolo en una amplitud de 18Vpp y 50Hz de frecuencia. Observamos como en un sentido de la corriente el diodo tiene una tensión baja y luce y en el sentido contrario no luce y tiene toda la tensión del generador.
