Funciones de Transferencia y rectificación con el Diodo

Tema: Funciones de Transferencia y rectificación con el Diodo

Luis Oswaldo Garcia Sanches

lgarcias1@est.ups.edu.ec

Grupo 1

Laboratorio de Electrónica Analógica I

Práctica Nº6

Resumen—En el siguiente informe se desarrollara el tema de transferencia y rectificación, con diodos, los cuales nos ayudan en varias aplicaciones, para desarrollar esta práctica, armamos los esquemas a analizar y procedimos a medir el valor de sus voltajes y corrientes en cada elemento.

1. INTRODUCCION

Al culminar con el estudio de los diferentes filtros RC y el análisis de entradas de onda cuadrada, entramos en el siguiente capítulo que tiene que ver ya con aplicaciones a los dispositivos electrónicos, partiendo desde el elemento más básico dentro de la electrónica analógica, el diodo.

El diodo es un dispositivo semiconductor formado por material tipo P y tipo N, el cual, al recibir un voltaje de 0.7 voltios empieza a conducir corriente.

A partir de este concepto básico, se puede analizar al diodo graficando su curva característica, la cual se forma a partir de un voltaje de ingreso y un voltaje de salida (Vi vs Vo), la cual nos indica el comportamiento del diodo mientras se le aplica una tensión continua.

Para la elaboración del circuito nos basamos en la Ley de Voltajes de Kirchhoff, la cual utilizaremos para encontrar la resistencia con la cual se evitará posibles daños en el diodo.

Existen múltiples aplicaciones del diodo, una de ellas es la rectificación de ondas con lo cual se logra convertir señales senoidales dadas por una fuente de corriente alterna para dar un paso a la forma de onda continua, para lo cual se necesita rectificadores 78XX o 79XX, lo cual ha sido revisado en clase.

1. Objetivos

• Verificar el funcionamiento del siguiente circuito, comprobar corrientes y voltajes en todos los elementos.

1. Circuito 1

[pic 1]

1. Circuito2

[pic 2]

• Diseñar, calcular  y comprobar el funcionamiento (V diodo, V pico, V cd, V inverso-Diodo) de un rectificador monofásico de media onda.

1. Marco Teórico

Semiconductores.-Los semiconductores intrínsecos pueden ser contaminados con impurezas en mínimas proporciones, una partícula por millón, este proceso se llama dopaje, a partir de esto, se consiguen semiconductores tipo N y tipo P.

Se denomina tipo N a la región que posee mayor cantidad de electrones, dicho material también es llamado Donador de Electrones; los electrones se conocen como portadores mayoritarios en materiales tipo N.

Se denomina semiconductores tipo P porque poseen mayor cantidad de lagunas, para obtener este material, al silicio se lo mezcla con un material trivalente (Boro, Indio, Galio). Dicho material es también llamado Aceptador de Electrones.

Diodo.- El diodo semiconductor, se crea uniendo un material tipo N a un material tipo P, unión de un material con un portador mayoritario de electrones a uno con portador mayoritario de huecos.

 Polarización Directa del Diodo.- Al polarizar el diodo, positivo de la fuente al ánodo y negativo hacia el cátodo, se logra que los electrones salten de N a P (polos iguales se repelen y polos diferentes se atraen).

Polarización Inversa del Diodo.- Inversamente a lo que se trató en la polarización directa del diodo, no se repelen los electrones, sino más bien son atraídos hacia los extremos del semiconductor haciendo que aumente la barrera de potencial. Se hace más difícil el salto de electrones N a P, por lo que en polarización inversa no existe circulación de corriente.

Curva Característica del Diodo.- En polarización directa, el diodo se comporta como conductor y circulará una corriente. En cambio, en polarización inversa, se comporta como un aislante circulando una corriente despreciable.

La Is o corriente de fuga para el diodo de Silicio es de 1nA y para el de Germanio es de 10nA.

[pic 3]

Fig1. Curva Característica del diodo.

Función de Transferencia del diodo.- Si el diodo de la figura está polarizado directamente (+ al ánodo) va a haber una circulación de corriente en sentido del símbolo del diodo, y éste empezará a conducir a partir de los 0.7 voltios.

Si el diodo está polarizado inversamente (+ al cátodo) no va a haber circulación de corriente, es decir, el diodo está abierto, por lo tanto la corriente en el circuito es 0.

[pic 4]

Fig2. Función transferencia del diodo.

Transformador.- El transformador monofásico, es de ayuda en el campo de la electrónica, ya que nos permite trabajar con voltajes más bajos a los de 120v de alterna, consta de 2 bobinas en su interior, lo cual hace que baje o suba el valor del voltaje, para la práctica a realizar, ocupamos un transformador de 120v a 12v, la cual nos ayudara en la rectificación de media onda.

1. Desarrollo

De acuerdo a los objetivos planteados, empezamos por armar el primer circuito en el protoboard, para a partir de esto, empezar a calcular el voltaje de salida a partir de un voltaje de ingreso y se obtienen los siguientes datos:

1. Circuito 1.

[pic 5]

Fig3. Esquema del circuito 1

Tras tener el esquema del circuito, procedimos al armado, y obtuvimos los siguientes resultados, medidos y calculados:

TABLA1: Resultados del circuito 1

1. Circuito 2.

[pic 7]

Fig4. Esquema del circuito 2

Tras tener el esquema del circuito, procedimos al armado, y obtuvimos los siguientes resultados, medidos y calculados:

[pic 8]

[pic 9]

[pic 10]

TABLA2: Resultados del circuito 2

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