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DIODOS Catalina Lombana, Nayibe Pineda, Stiven Rincon, Fernando Urrego Departamento de Ciencias Básicas Facultad de Ingeniería Universidad Militar Nueva Granada [email protected] [email protected] [email protected] [email protected]

Resumen-Este documento presenta todos los datos, análisis y resultados referentes a la tercera practica de laboratorio de diodos. Realizando una detallada explicación de lo elaborado en el laboratorio, de la solución y toma de datos de los dos circuitos en serie, incluyendo un diodo y un led en la resolución de este, tomando los voltajes indicados, y de esta manera examinar las alteraciones que tiene un circuito con un diodo en los datos de voltaje y corriente; Además de revisar las alteraciones que causa un led, y sus diferentes colores en las medidas de voltaje y la potencia de estos. Palabras claves-Voltaje, corriente, led, diodo, potencia Abstract- This document presents all data, analyzes and results concerning the third laboratory practice of diodes. Making a detailed explanation of what was done in the laboratory, of the solution and data acquisition of the two circuits in series, including a diode and a led in the resolution of this one, taking the indicated voltages, and in this way to examine the alterations that has a circuit with a diode in the voltage and current data; In addition to review the alterations caused by a led, and their different colors in the voltage measurements and the power of these.

III. MARCO TEORICO El diodo es el dispositivo electrónico de estado sólido más sencillo, formado por la unión de un material semiconductor tipo n con uno tipo p, es decir, un material portador mayoritario de electrones y un portador mayoritario de huecos. [2] [3] Los diodos más comunes son los diodos semiconductores (Figura 1), construidos principalmente con silicio o germanio (en menor medida). El extremo que tiene una raya es el cátodo (tipo n) y el otro corresponde al ánodo (tipo p), de modo que pleno funcionamiento, un diodo permitirá el paso de corriente de ánodo a cátodo (polarización directa) y lo impedirá de cátodo a ánodo (polarización inversa). En términos generales, un diodo se comportaría como un interruptor, pues puede funcionar como un corto circuito o como un circuito abierto, dependiendo de su polarización.

Keywords-Voltage, current, led, diode, power

I. INTRODUCCION

E

L presente documento es realizado con la finalidad de dar a conocer, en profundidad lo realizado en el laboratorio, respecto a la utilización de diodos y leds, dentro de un circuito en serie, y como estos alteran en gran medida los mediciones de voltaje y corriente, por sus características, y de esta forma poder observar y averiguar dichos cambios presentes; De manera que podamos hallar los voltajes y corriente correspondientes , de igual manera poder crear un análisis y la gráfica adecuada de voltaje y corriente de un diodo de las variaciones del circuito con estos dispositivos.

Fig. 1. De izquierda a derecha: diodo semiconductor, diodo zener y led

Por otro lado, se tiene el LED (Light Emitting Diode) o diodo emisor de luz, que emite luz cuando se polariza de forma directa y cuyo color (longitud de onda) depende del material con el que se haya construido. Para obtener una buena intensidad luminosa, debe escogerse adecuadamente la corriente que pasa por el LED, haciendo uso de una resistencia limitadora de corriente y conociendo el voltaje que consume cada tipo de LED. A partir de la Tabla 1 y la Ley de Ohm, se calcula la resistencia limitadora (ecuación 1) [2][3]

II. MATERIALES o o o o o o

Resistencias variadas 1 Diodo semiconductor 3 LED: Rojo, verde y amarillo Protoboard Cable de Protoboard Bata de laboratorio

Tabla 1. Voltaje según longitud de onda del material de construcción

(1)

Tabla 2. Resultados medición corriente, voltaje y potencia en tres diodos

La corriente I suele ser un valor predeterminado, siendo común un valor 10mA para para luminosidad y 20mA para alta luminosidad. Valores inferiores impiden su funcionamiento y los superiores reducirían su vida útil o la dañarían. Finalmente, es importante emplear dicho valor de corriente para calcular la potencia que consumiría la resistencia, de modo que se pueda seleccionar adecuadamente.[4]

(2) IV. PROCEDIMIENTO Polarización de diodos 1. Monte el circuito de la Figura 2. Identifique si el diodo se encuentra en polarización directa o inversa. 2. Conecte el diodo de modo que quede con la otra polarización. Explique lo observado

V. DATOS Y RESULTADOS Código de colores de resistores:  1K (café, negro, rojo, dorado). Polarización de diodos (fig. 2.) 1. según (fig. 2.) el diodo se encontraba polarización directa. 2. Al intercambiarlo pudimos observar que el LED no encendió

Curva característica del diodo (fig. 3.) 3. TABLA III. Resultados voltaje, corriente del circuito en serie (fig. 3.)

Fig. 2. Circuito en serie con fuente, diodo, LED y resistencia

Curva característica del diodo 3. Monte el circuito de la Figura 3. Varíe el voltaje de la fuente desde 0.25 V hasta 1.5 V en pasos de 0.25 V y continúe en pasos de 1 V hasta llegar a 12 V. En cada paso mida el voltaje que cae en la resistencia y calcule la corriente del circuito en serie.

Voltaje (V) 0,25 0,5 0,75 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Diodos LED 1. Construya un circuito en serie con la fuente de poder en 5V, un LED de color rojo y una resistencia limitadora de corriente (se debe calcular). 2. Llene la Tabla 2 cambiando diodos

Corriente (mA) 0 0 0,1 0,4 1,3 2,2 3,1 4,1 5 5,9 6,9 7,8 8,7 9,7 10,7 4. Del circuito en serie (Fig. 3.)

Fig. 3. Circuito en serie con fuente, diodo y resistencia

4. Dibuje la curva característica del diodo, mediante una gráfica I vs VD y determine el voltaje de umbral del diodo 5. De acuerdo al voltaje umbral obtenido, ¿de qué semiconductor está hecho el diodo que utilizó?

Voltaje en R (V) 0 0,058 0,238 0,489 1,4 2,35 3,41 4,27 5,28 6,33 7,31 8,34 9,28 10,27 11,26

Corriente vs Voltaje y = 0,9492x - 0,0544

12 10

-2 0 Fig. 4. Grafica I vs VD del circuito en serie (Fig. 3.)

Y de acuerdo a la gráfica, los datos siempre fueron positivos por lo cual la pendiente es positiva, dando a entender que el fuljo, si se pudo observar en el diodo. Diodos LED De acuerdo a los datos obtenido de la tabla 2.   





En donde el voltaje en la resistencia era mayor fue el color rojo y menor en el color verde, El voltaje en el diodo fue muy parecido todos donde se obtuvo solo una diferencia de 0,1v En la corriente si se puede observar que en el color verde es muy pequeña comparado con el color rojo y amarrillo En la resistencia del diodo, fue mayor en el color verde, sobresaliendo sobre el color amarrillo y rojo En la potencia del LED, si cabe destacar la desigualdad de resultados, obteniendo datos muy distintos entre ellos.

V.

REFERENCIAS

Instrumentación electrónica. Miguel A. Pérez García. Ediciones Paraninfo. Madrid, 2014. [1]

[2] Electrónica: Teoría de circuitos y dispositivos electrónicos. Roberta L. Boylestad. Editorial Pearson, 2009. [3] Electricidad 1: Dispositivos, circuitos y materiales. Thomas Kubala. Cencage Learning. Buenos Aires, 2009. [4] Circuitos Eléctricos. Richard Dorf y James Svoboda. Editorial Alfaomega. 2006.