Lab_Electricidad_Electronica_03

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ESCUELA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL 
 
ELECTRÓNICA Y ELECTRICIDAD 
ING. JOSÉ ANTONIO POMA G. 
3° LABORATORIO 
ELECTRÓNICA Y ELECTRICIDAD 
Medición de Diodos y Cálculo de Error 
I. OBJETIVOS 
 Mediante la simulación de circuitos, familiarizar al alumno con el comportamiento del diodo ante fuentes 
de alimentación de corriente continua. 
II. MATERIAL Y EQUIPO NECESARIO 
 Fuente de corriente continua 
 Protoboard 
 Multímetro 
 Resistencia de 10kΩ 
 Diodo 1N4148 
 Cables de conexión o Alambre 
III. FUNDAMENTO TEÓRICO: 
INTRODUCCIÓN 
El diodo es un dispositivo semiconductor de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a 
través de él en un solo sentido. El diodo posee las siguientes funciones: 
 Rectificar: son dispositivos capaces de suprimir la parte negativa de cualquier señal, como paso inicial 
para convertir una corriente alterna en corriente continua 
 Proteger: en un circuito en donde convenga que la corriente circule solamente en un determinado 
sentido, y nunca en el sentido contrario, puede ser protegido por la presencia de un diodo. 
El diodo está hecho de cristal semiconductor, como el silicio, con impurezas en él para crear una región que 
contiene portadores de carga negativa (electrones), llamado semiconductor de tipo N, y una región en el otro lado 
que contiene portadores de carga positiva (huecos), llamado semiconductor tipo P. Las terminales del diodo se 
unen a cada región. El límite dentro del cristal de estas dos regiones, llamado una unión PN, es donde el cristal 
conduce una corriente de electrones del lado N, pero no en la dirección opuesta; es decir, cuando una corriente 
convencional fluye del ánodo al cátodo. 
 
HISTORIA 
Su funcionamiento se le debe al inventor estadounidense Lee De Forest, de quien John Fleming tomó algunos 
principios para la creación. Los primeros diodos que aparecieron eran válvulas o tubos vacíos llamados válvulas 
termoiónicas. Se encontraban construidos por medio de dos electrodos rodeados de vació en un tubo de cristal, 
muy similares a las lámparas incandescentes. 
DIODO IDEAL 
En forma ideal, un diodo conduce corriente en la dirección definida por la flecha en el símbolo y actuará como un 
circuito abierto para cualquier intento de establecer corriente en la dirección opuesta. Básicamente, las 
características de un diodo ideal son las de un interruptor que puede conducir corriente en una sola dirección. 
 
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DIODOS SEMICONDUCTORES PN 
Los diodos PN son uniones de dos materiales semiconductores extrínsecos tipos P y N, por lo que también reciben 
la denominación de unión PN. Al unir ambos cristales, se manifiestan dos procesos: 
1) La difusión de huecos del cristal P al N 
2) Una corriente de electrones del cristal N al P 
Al establecerse estas corrientes aparecen cargas fijas en una zona a ambos lados de la unión, zona 
denominada región de agotamiento. A medida que progresa el proceso de difusión, la región de agotamiento va 
incrementando su anchura profundizando en los cristales a ambos lados de la unión. 
 
Sin embargo, la acumulación de cargas induce una diferencia de tensión (V) que actuará sobre los electrones con 
una determinada fuerza de desplazamiento que se opondrá a la difusión de huecos y a la corriente de electrones 
y terminará deteniéndolos. [Esta diferencia de tensión de equilibrio (V0) es de 0,7V en el caso del silicio y 0,3V si 
los cristales son de germanio.] 
Existen tres posibilidades al aplicar un voltaje a través de las terminales del diodo: 
 No hay polarización (VD = 0 V). 
 Polarización inversa (VD < 0 V). 
 Polarización directa (VD > 0 V). 
POLARIZACIÓN INVERSA 
Durante la polarización inversa el polo negativo de la batería se conecta a la zona p (la de menor tensión), lo que 
hace aumentar la zona de carga espacial y la tensión en dicha zona hasta que se alcanza el valor de la tensión 
de la batería. En esta situación, el diodo no debería conducir la corriente; sin embargo, produce una pequeña 
corriente del orden de 1 μA. 
 
 
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POLARIZACIÓN DIRECTA 
En este caso, al contrario que en el anterior, la batería disminuye la barrera de potencial de la zona de carga 
espacial, permitiendo el paso de las corrientes de electrones y huecos a través de la unión; es decir, el diodo 
polarizado directamente conduce la electricidad. 
 
 
En resumen, 
 
 
IV. APLICACIONES 
Entre las aplicaciones más comunes del diodo se cuentan las siguientes: 
 Rectificador de media onda: es el circuito más sencillo que puede construirse con un diodo, elimina la parte 
negativa o positiva de una señal de corriente alterna y la transforma en corriente de salida directa. 
 Rectificador de onda completa: es un tipo de circuito que empleará dos o cuatro diodos y a diferencia del 
anterior convierte la señal de corriente alterna positiva en negativa o viceversa. 
 Doblador de tensión: mediante etapas de diodos y condensadores convierte tensión desde una fuente de 
corriente alterna a otra de corriente continua. 
 Estabilizador Zener: diodo de silicio que recibió el nombre de su creador y que funciona en las zonas de 
ruptura. 
 Recortador: reduce las tensiones en un punto del circuito 
 Circuito fijador: no modifican la forma de onda de entrada sino que le añaden un determinado nivel de 
corriente continua 
 Multiplicador de tensión: redes de diodos y condensadores que promueven una tensión continua muy alta. 
 Divisor de tensión: reparte la tensión de una fuente entre una o más impedancias que se encuentran 
conectadas en serie. 
 
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ERRORES 
El valor real de una medida o valor promedio es la media aritmética entre todos los valores correspondientes a 
esa medida. 
 1
n
i
Xi
Valor real oValor promedio
n


 (0.1) 
Donde: Xi es el valor de cada medición 
 n es el número de mediciones 
Cuando se calcula ese valor promedio, que se toma como valor real, resulta que las diferentes medidas 
efectuadas son diferentes a ese valor. La diferencia entre cada medida y el valor promedio o real es el error 
absoluto. 
 
 ( ) ( )Error absoluto Valor medido Valo real  (0.2) 
 
El error absoluto nos indica la precisión de la medida, pues, por ejemplo, si se mide la longitud de una mesa de 
1.50 m. y se obtiene 1.51, el error absoluto es de 1 cm. en esos 150 cm.; pero si se mide el espesor de un libro 
de 2 cm. y se obtiene 2.5 cm., el error es de 0.5 cm., pero aunque sea menor que el anterior, la medida es mucho 
menos precisa, ya que hay un error de 0.5 cm. en 2 cm. 
Por ello es necesario definir el error relativo, que es el cociente entre el error absoluto y el valor real de la 
medida, y que para los ejemplos anteriores son: 1/150 = 0,0066 (ó 0.66%) y 0.5/2 = 0.25 (25%), es decir que 
el error es mucho mayor en el segundo caso que en el primero. 
 
 
( ) ( )
( )
Valor medido Valo real Error absoluto
Error relativo
Valo real Valo real

  (0.3) 
 
V. DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 
Medición de la resistencia 
El primer paso de la práctica fue encontrar una resistencia adecuada para armar 
el circuito requerido para la realización de la práctica. La resistencia que 
decidimos usar fue de 10kΩ. El código de colores de dicha resistencia es CAFÉ-
NEGRO-NARANJA. El valor real de la resistencia, medido con el multímetro, 
fue de 9.93 kΩ. 
 
Diodo 1N4148 
El 1N4148 es un diodo discreto de uso general. Posee una velocidad de cambio 
alta, y una corriente máxima y puntuación de voltaje inverso modestos. Como 
es un aparato de bajo costo y dos cables, los aficionados los usan para construir 
pequeños circuitos, incluyendo aquellos para aplicaciones radiales, digitales y 
de audio.El 1N4148 tiene una corriente continua máxima de 200 mA y una 
máxima intermitente de 450 mA. Este tipo de diodo fue el usado en el circuito. 
 
 
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VI. ARMADO DEL CIRCUITO 
Con la resistencia de 10kΩ y el diodo 1N4148, armamos el siguiente circuito: 
 
Nuestro circuito terminado, sin conectar a la fuente de alimentación, se vería de ésta manera: 
VII. MEDICIONES REALIZADAS 
Conectamos el circuito a la fuente de alimentación, y variamos el valor del mismo de 0.1V a 5V. Medimos la 
corriente que pasa por la resistencia y la tensión del diodo. Registramos las mediciones obtenidas en una tabla. 
Resultados 
Al verificar que la fuente nos diera un voltaje exacto, nos dimos cuenta que el multímetro registraba una tensión 
un poco diferente a la que mostraba la fuente. Cuando la fuente marcaba 2.5V el multímetro marcaba 2.6V, y 
cuando situábamos la perilla de la fuente a 0.1V el multímetro registraba 0.16V. 
Los resultados que obtuvimos se muestran en la siguiente tabla: 
VOLTAJE VD(V) ID(mA) 
0.1 
0.2 
0.3 
0.4 
0.5 
0.6 
0.7 
0.8 
0.9 
1.0 
1.1 
1.2 
1.3 
1.4 
1.5 
1.6 
1.7 
1.8 
1.9 
2.0 
3.0 
4.0 
5.0 
Con los valores Obtenidos Grafique ID VS VD