Informe diodos optoacopladores espol

Laboratorio de Electrónica básica.

1S, 2019-2020

Diodos Optoacopladores

Coquinche García Norvi Leonel.

Facultad de Ingeniería en Mecánica y Ciencias de la Producción (FIMCP)

Escuela Superior Politécnica del Litoral (ESPOL)

Guayaquil – Ecuador

norlecoq@espol.edu.ec

Resumen

En esta práctica su objetivo es determinar la sensibilidad ∆V/∆x de un circuito enlazado por luz y se la realizó en dos partes, en la primera parte se arman dos circuitos en los protoboard con alimentación de 5V, en el primero se conectó un pulsador, resistencia de 330Ω y un diodo infrarrojo en serie. Para el segundo circuito, se conecta una resistencia de 220 Ω y un fototransmisor en serie más una resistencia de 10k Ω y un diodo led en paralelo. Se coloca el diodo infrarrojo frente al diodo led, se empieza a variar el ∆x y tomar las lecturas del voltaje, se puede concluir que a medida que la distancia aumenta, el voltaje disminuye. Para la segunda parte de la práctica se armó el circuito con una alimentación de 5v, se conecta en serie una resistencia de 470Ω, una fotorresistencia y un diodo led, donde se cubrieron la fotorresistencia y el luxómetro con un tubo de papel, de manera que quede oscuro se los expuso a la luz de celular variando ∆x y tomando la lectura del luxómetro y el voltaje en el diodo led. Se puede concluir aquí que a medida que el voltaje disminuye, la lux aumenta.

Palabras claves: circuito, voltaje, luxómetro y distancia.

Abstract

In this practice, its objective is to determine the sensitivity ΔV / Δx of a circuit linked by light and it was carried out in two parts, in the first part two circuits were armed in the protoboard with 5V power supply, in the first one was connected pushbutton, 330Ω resistor and an infrared diode in series. For the second circuit, a 220 Ω resistor and a phototransmitter are connected in series plus a resistance of 10k Ω and a led diode in parallel. The infrared diode is placed in front of the led diode, the Δx is started to vary and taking the voltage readings, it can be concluded that as the distance increases, the voltage decreases. For the second part of the practice the circuit was assembled with a 5v power supply, a 470Ω resistor, a photoresistor and a led diode were connected in series, where the photoresistor and the luxometer were covered with a paper tube, so that it was dark exposed to the cell light by varying Δxy taking the reading of the luxometer and the voltage on the led diode. It can be concluded here that as the voltage decreases, the lux increases.

Keywords: circuit, voltage, luxmeter and distance.

Introducción

Diodo emisor de luz

(EcuRed, 2016) La función del diodo emisor reside en los materiales semiconductores, un electrón al pasar de la banda de conducción a la de valencia, pierde energía; esta energía perdida se puede manifestar en forma de un fotón desprendido, con una amplitud, una dirección y una fase aleatoria. El que esa energía perdida cuando pasa un electrón de la banda de conducción a la de valencia se manifieste como un fotón desprendido o como otra forma de energía (calor, por ejemplo) va a depender principalmente del tipo de material semiconductor. Cuando un diodo semiconductor se polariza directamente, los huecos de la zona p se mueven hacia la zona n y los electrones de la zona n hacia la zona p; ambos desplazamientos de cargas constituyen la corriente que circula por el diodo.

[pic 1]

Ilustración 1:(a) Proceso de electroluminiscencia en el LED; (b) símbolo grafico

Fotodiodo

(Ingeniería Mecafenix, 2018) El fotodiodo tiene básicamente la misma construcción que un diodo rectificador (está construido por una unión PN), sin embrago este tiene una característica que lo hace especial: es un dispositivo sensible a la luz visible e incluso a la infrarroja. En pocas palabras resulta ser un diodo con sensibilidad a la luz. Al ser un diodo es muy importante tener en cuenta su polarización ya que en este tipo la corriente eléctrica fluye en sentido inverso, por lo que debemos polarizarlo de manera inversa. La mayoría vienen equipados con un lente que concentra la cantidad de luz que lo incide, por lo tanto su reacción a la iluminación es más evidente. Al circular la corriente de manera inversa provoca un aumento de corriente dependiendo de los intensidad de luz que detecte.

[pic 2]

Ilustración 2:(a) Configuración de polarización y construcción básica; (b) símbolo

Fototransistor

(EcuRed, 2013) El fototransistor no es muy diferente a un transistor normal, es decir, está compuesto por el mismo material semiconductor, tienen dos junturas y las mismas tres conexiones externas: colector, base y emisor. Por supuesto, siendo un elemento sensible a la luz, la primera diferencia evidente es en su cápsula, que posee una ventana o es totalmente transparente, para dejar que la luz ingrese hasta las junturas de la pastilla semiconductora y produzca el efecto fotoeléctrico. Teniendo las mismas características de un transistor normal, es posible regular su corriente de colector por medio de la corriente de base. Y también, dentro de sus características de elemento optoelectrónico, el fototransistor conduce más o menos corriente de colector cuando incide más o menos luz sobre sus junturas.

[pic 3]

Ilustración 3:(a) Estructura de un fototransistor; (b) simbología

Fotorresistencia

(EcuRed, 2012)  Es un componente electrónico cuya resistencia disminuye con el aumento de intensidad de luz incidente. Puede también ser llamado concha de day coronel fotorresistor, fotoconductor, célula fotoeléctrica o resistor dependiente de la luz, cuyas siglas, LDR, se originan de su nombre en inglés light-dependent resistor. Su cuerpo está formado por una célula o celda y dos patillas.

[pic 4]

Ilustración 4:Simbologia fotorresistencia

Equipos e Instrumentación

• Diodo infrarrojo
• Diodo led
• 2 protoboard
• 4 resistencias
• Pulsador
• Fotorresistencia
• Fototransistor  
• Multímetro
• Luxómetro
• Regla
• Tubo de papel
• Jumpers

En la primera parte se arman dos circuitos en los protoboard con alimentación de 5V, en el primero se conectó un pulsador, resistencia de 330Ω y un diodo infrarrojo en serie. Para el segundo circuito, se conecta una resistencia de 220 Ω y un fototransmisor en serie más una resistencia de 10k Ω y un diodo led en paralelo. Para luego colocar el diodo infrarrojo frente al diodo led, y se empieza a variar las distancias, midiendo su respectiva distancia y tomando la lectura del voltaje en el diodo infrarrojo con la ayuda el multímetro. En la segunda parte de la práctica se armó el circuito con una alimentación de 5v, se conecta en serie una resistencia de 470Ω, una fotorresistencia y un diodo led, donde se cubrieron la fotorresistencia y el luxómetro con un tubo de papel, de manera que quede oscuro se los expuso a la luz de celular variando distancia del tubo, para esto se lo cortaba, para luego tomar la lectura en el luxómetro y el voltaje en el diodo led con la ayuda del multímetro.

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