PRÁCTICA 2. EL DIODO

1 OBJETIVOS.

El objetivo de la práctica será familiarizarse con este componente. Se identificarán sus dos terminales y se

realizarán varios montajes básicos con este dispositivo.

2 HITOS DE LA PRÁCTICA

• Realizar correctamente el montaje de la figura 2.1

• Dibujar la curva característica. ¿Cómo funciona un diodo?

• Visualizar en el osciloscopio las señales de entrada y salida del circuito rectificador. Entender y

explicar el funcionamiento de dicho circuito.

• Visualizar en el osciloscopio las señales de entrada y salida del circuito limitador con diodos Zener.

Entender y explicar el funcionamiento de dicho circuito.

3 MATERIAL NECESARIO

• Placa de inserción.

• Sonda inyectora y sondas de osciloscopio.

• Diodo 1N 4007.

• Resistencia, R=10K.

• Condensador, C=1 µF.

• 2 diodos Zener BZX 4V7, 500mW.

4 CUESTIONES TEÓRICAS

4.1 Diodo en un circuito rectificador.

(a) Se introduce en el circuito de la figura 2.2 una onda senoidal de amplitud 10Vpp y frecuencia 1KHz.

Dibuje las ondas de entrada y salida en función del tiempo.

(a) Repita el apartado (a) cuando se introduce en el circuito de la figura 2.2 un condensador C, en paralelo con

la resistencia.

4.2 Circuito limitador con diodos Zener,

(a) Calcular teóricamente la característica de transferencia del circuito de la figura 2.3.

(b) Calcular el valor mínimo de la resistencia R, para que los diodos Zener no disipen excesiva potencia

cuando el margen dinámico de entrada es de ± 30v. Consulta la hoja de datos del fabricante.

Rmin=

Para que un diodo Zener trabaje en su zona de ruptura inversa, su corriente debe superar un cierto valor

mínimo, que depende de sus características, pero es algo arbitrario. Para el siguiente apartado, tomar IZmin=1

mA.

(c) Calcular el valor máximo de la resistencia R, para que el circuito limitador recorte tensiones por encima de

5v (en valor absoluto). Para simplificar suponer que la caída de tensión en directa es nula.

Rmax=

(d) Potencia máxima disipada por los diodos Zener, del circuito de la figura, para una entrada con un margen

dinámico de ± 30v.

5 REALIZACIÓN DE LA PRÁCTICA.

5.1 Identificación de los terminales del diodo.

(a) En el esquema adjunto del diodo, dibuja una pequeña raya que distinga ambos terminales del diodo. Para

identificar la polaridad del componente sitúa el polímetro en la posición adecuada (depende del tipo de

polímetro que se esté utilizando).

Rab = Rba =

a b b

(b) Justifica la asignación de ánodo o de cátodo a los terminales del diodo y los diferentes valores de

resistencia que aparecen en las medidas del diodo.

5.2 Curva característica de un diodo comercial.

(a) Introduce los bornes del diodo en el osciloscopio, con el botón component tester pulsado, para visualizar la

forma cualitativa de curva característica corriente-tensión del diodo. Dibuja la imagen obtenida en el

osciloscopio.

Monta el circuito de la figura 2.1.

DVdc

R

Figura 2.1

(a) Toma medidas de la tensión que cae en la resistencia y en el diodo, para diferentes valores de tensión de

la fuente de alimentación. Completa la siguiente tabla.

Vdc VR VD ID

(b) Dibuja la curva corriente–tensión característica del diodo (dibujar la escala).

(c) ¿Puedes deducir aproximadamente de la gráfica el valor de la tensión umbral del diodo?

V f =

5.3 El diodo en un circuito rectificador.

En esta sección se comprueba el efecto rectificador del diodo.

Monta el circuito de la figura.

R+

-Vin Vout

D

Figura 2.2

Conecta el osciloscopio para visualizar simultáneamente las tensiones de entrada y salida. Ajustar con el

generador una señal sinusoidal para obtener 10 Vpp a 1KHz en la entrada del circuito.

(a) Describe el comportamiento del diodo de este circuito en corriente alterna, indicando cuándo cae la

tensión en el diodo y cuándo en la resistencia.

(b) Determinar vout teóricamente.

(c) Representa en una misma gráfica, las formas de onda de la tensión de entrada y la tensión de salida.

Añade al montaje anterior un condensador C en paralelo con la resistencia de carga R.

(d) Dibuja las formas de onda a la entrada y a la salida que se obtienen.

(e) Comenta los resultados.

5.4 Circuito limitador con diodos Zener.

Trabajaremos con el siguiente montaje.

+

-

Vin

R

D2

D1

Vout

Figura 2.3

Monta el circuito de la figura 2.3. Conecta el osciloscopio para visualizar simultáneamente las tensiones de

entrada y salida. Ajusta el generador para que entregue una salida sinusoidal de1 KHz.

(a) Representa en una gráfica los resultados obtenidos, variando la amplitud que entrega el generador de señal.

(b) Ídem para una entrada en diente de sierra.

(c) Comenta los resultados obtenidos.