FÍSICA DE SEMICONDUCTORES

FACULTAD DE CIENCIAS FÍSICO MATEMÁTICAS

INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA

PUENTE H

MATERIA: FÍSICA DE SEMICONDUCTORES

GRUPO: 2-1

Introducción

Los diodos son dispositivos no lineales, estos tienen aplicaciones muy interesantes sin las cuales no conoceríamos la electrónica moderna; tienen especial importancia en los circuitos de conmutación ya que estos pueden conducir o no conducir según el voltaje aplicado. En el pasado usaban los diodos para de-modular las señales de AM de los radios y ahora son comúnmente usados en el área de electrónica de Potencia, para el control apropiado de transformadores y motores.

El primer componente a analizar en física de semiconductores es el diodo, por ser el menos complejo de su tipo, en la presente practica se proponen varios circuitos compuestos de diodos y resistencias de carga para su posterior análisis con una señal senoidal, así como una cuadrada.

Objetivos

• Observar el comportamiento del diodo mediante diversas configuraciones en serie o paralelo con resistencias de carga y diodos adicionales.
• Identificar el comportamiento de la señal en el diodo cuando se incrementa la frecuencia a un rango alto.
• Analizar del comportamiento del circuito rectificador de onda completa

Materiales y herramientas[pic 1]

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Teoría

Diodo

Un diodo es un dispositivo semiconductor que permite el paso de la corriente eléctrica en una única dirección con características similares a un interruptor. De forma simplificada, la curva característica de un diodo (I-V) consta de dos regiones: por debajo de cierta diferencia de potencial, se comporta como un circuito abierto (no conduce), y por encima de ella como un circuito cerrado con una resistencia eléctrica muy pequeña.

Debido a este comportamiento, se les suele denominar rectificadores, ya que son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial para convertir una corriente alterna en corriente continua. Su principio de funcionamiento está basado en los experimentos de Lee De Forest.

Posee polarización directa cuando ingresa por el ánodo es decir por el (+) positivo y posee polarización indirecta cuando ingresa por el cátodo (-) negativo.

Resistencia

Resistencia

La resistencia eléctrica (R) es la oposición que ofrece un cuerpo al paso de la corriente. El dispositivo de un circuito hecho para tener un valor específico de resistencia entre sus extremos se llama resistor. Se pueden adquirir fácilmente en el comercio resistores desde 0.01 hasta 107 V. Es frecuente que los resistores individuales que se usan en los circuitos electrónicos sean cilíndricos, midan pocos milímetros de diámetro y de longitud, y tengan alambres que sobresalen de sus extremos. La resistencia se indica con un código estándar que usa tres o cuatro bandas de colores cerca de un extremo.

Experimentos

Antes de la elaboración de la práctica 1 y 2 se propone la elaboración del circuito A y circuito B, que son los que se muestran a continuación:  i) El circuito A (Esquemático, figura 1; circuito físico, figura 2) está compuesto por una fuente de voltaje alterna conectada en serie a una resistencia 1, la cual, a su vez, va conectada en paralelo con un diodo y una resistencia 2; ii) el circuito B (Esquemático, figura 3) está conformada por  una  fuente de voltaje alterna con dos diodos (colocados con una polaridad invertida) y una resistencia de carga en serie para el análisis de interés requerido.

Circuito A

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Circuito B

Figura 3. Esquemático

Práctica 1

El circuito propuesto para la practica 1 es el que se muestra debajo (Esquemático, figura 4; circuito físico, figura 5), está compuesto por una fuente de voltaje conectada en serie a una resistencia, la cual, a su vez, va conectada a dos diodos en paralelo conectados con su polo negativo y positivo, respectivamente, finalmente, se encuentra una resistencia de carga en paralelo para el análisis de interés requerido, la señal de salida del circuito.

El armado del circuito se llevó a cabo en una tarjeta de pruebas o protoboard, usando dos diodos, dos resistencias, cable UTP para las conexiones, como fuente de voltaje se usó un generador de señales ajustado con una onda senoidal con un voltaje de 2.4Vp y una frecuencia de 303Hz, esta misma onda fue ajustada en modalidad de onda cuadrada con los valores determinados anteriormente para un segundo análisis de este circuito.

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Práctica 2

En la segunda práctica el circuito a analizar fue el siguiente, es conocido como puente de diodos (figura 7 y 8); en este, de igual manera que el anterior, se utilizó una fuente de voltaje (generador de señales) con una señal senoidal de 2.4Vp a 1kHz conectada a 4 diodos de la manera en la que se muestra en las imágenes, y una resistencia conectada en medio como resistencia de carga para el análisis de la señal en el osciloscopio.

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Comportamiento del diodo con variación de la frecuencia

Se analiza el comportamiento de la señal cuadrada en una resistencia de carga rectificada con un diodo rectificador  

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Resultados

Se obtuvieron las siguiente mediciones y comportamientos de la señal de entrada con un osciloscopio de la marca tektronix.

Circuito A

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