Guia 2 Diodos

1 INACAP Santiago Sur. PROFESOR: A. INDA. R.

Área Electricidad, Electrónica y Automatización

LABORATORIO DE ELECTRÓNICA.

GUÍA DIDÁCTICA PARA EL ALUMNO.

EXPERIENCIA N° 2

CARACTERÍSTICAS DE LOS DIODOS EMISORES Y

RECEPTORES DE LUZ .

PROFESOR: ALEJANDRO INDA RODRIGUEZ.

INTEGRANTE DEL GRUPO:

1°_____________________________RUT:____________

2°_____________________________RUT:____________

3°_____________________________RUT:____________

FECHA:________ SECCIÓN:________

2015


OBJETIVOS DEL LABORATORIO:

I.- Determinar en forma instrumental las características eléctricas y de funcionamiento de los Diodos Emisores y Receptores de Luz.

II.- Verificar en forma experimental una aplicación de Diodos Emisores (Tx) y Receptores (Rx) de

Luz.

MATERIALES A UTILIZAR: 1 Entrenador Electrónico. 2 Multitester Digital. 1 Fuente variable simple DC. 1 Diodo Emisor de Luz Rojo. 1 Diodo Emisor de Luz Verde. 1 Diodo Emisor de Luz Amarilla. 1 Diodo Emisor de Luz Azul. 1 Diodo Emisor de Luz Blanca. 1 Diodo Emisor de Luz Infrarrojo. 1 Diodo Receptor de Luz (Fotodiodo). 1 Resistencia de 330 Ω ½ W. 1 Resistencia de 10 KΩ ½ W. 1 Alicate de punta. 1 Alicate Cortante. Alambre de conexión.

CONCEPTOS BÁSICOS:

Dispositivos Emisores:

- Emiten luz al ser activados por energía eléctrica.

- Son dispositivos que transforman la energía eléctrica en energía luminosa. - A este nivel corresponden todos los diodos emisores de luz (LED).

- Un diodo emisor de luz es un dispositivo de unión P-N que cuando se polariza directamente emite

luz.

- Al aplicarse una tensión directa a la unión, se provoca una corriente de recombinación, huecos se

mueven de P a N y electrones de N a P.

- La mayoría de la energía de recombinación se libera en forma de radiación, generándose

fotones.

- La eficacia cuántica interna es la relación entre el número de fotones generados y el número de

portadores que se recombinan en la unión P-N.

- La radiación generada en la unión, es radiada en todas las direcciones.


- En el análisis de un circuito, el LED puede ser tratado de manera análoga a un diodo convencional.

- Sin embargo conviene tener en cuenta que los diodos LED no están fabricados de silicio monocristalino, ya que el silicio monocristalino es incapaz de emitir fotones.

- Su símbolo, corresponde a:

- El material que compone el LED, es importante ya que el color de la luz emitida depende únicamente del material y del proceso de fabricación (principalmente de los dopados).

- - En la tabla adjunta, se muestran algunos ejemplos de materiales utilizados junto con los colores

conseguidos:

- Una de las aplicaciones más populares de los LED es la de señalización visual.

- Los fotones emitidos por un diodo láser poseen longitudes de onda muy cercanas entre sí, la luz se concentra.

- Una de las muchas aplicaciones de los diodos láser es la de lectura de información digital de

soportes de datos tipo CD-DVD o la reproducción de discos compactos musicales.


Dispositivos Detectores:

- Los dispositivos fotodetectores son aquellos componentes que varían algún parámetro eléctrico en función de la luz que incide en ellos, FOTODIODOS.

- Los fotodiodos son diodos de unión P-N con una ventana para permitir el paso de luz, su símbolo

se presenta en la siguiente Figura:

-

- Al construir un componente con un material semiconductor de manera que la luz pueda incidir

sobre dicho material, la luz generará pares electrón – hueco, debido a la energía luminosa.

- La generación luminosa, tiene una mayor incidencia en los portadores minoritarios, que son los responsables de que el diodo conduzca ligeramente en inversa.

- - Se denomina corriente oscura (dark current), a la corriente inversa del fotodiodo cuando no existe

luz incidente.

- Se define la sensibilidad del fotodiodo al incrementarse la corriente, con Polarización de el en forma Inversa, por unidad de intensidad de luz, expresada en luxes o en mW/cm

2.

- Tecnológicamente se pueden fabricar de forma discreta o integrada ambos, Tx y Rx de luz.

I ETAPA: “PREINFORME”

Desarrollar el siguiente cuestionario antes de la II Etapa Práctica.

1.- Como se identifican los terminales de un LED en forma visual: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________


2.- Con qué tipo de impurezas cuenta un LED de color Blanco: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3.- Como se verifica el estado de un LED: ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4.- En qué condiciones se presentan los parámetros eléctricos de un LED cuando este se encuentran con polarización inversa: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5.- Un receptor de luz o fotodiodo cumple la función de: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 6.- El emisor de luz infrarroja (IR), presenta una longitud de onda: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

II ETAPA: PROCEDIMIENTO PRÁCTICO: 2-1.Identificar en forma visual los terminales de los distintos tipos de diodos Emisores y Receptores

de Luz.

IDENTIFICACIÓN DE PINES EN UN LED.


2-2. En la siguiente figura se muestra la forma o método de medir las tensiones con un Multitester.

PRUEBAS CON MULTITESTER.

2-2.Utilizando un Multitester en función diodo, medir la tensión directa (VF) e inversa (VR) y

anotar dichos valores frente a cada tipo de Diodo Emisor de Luz.

2-3. Repetir el procedimiento anterior para el DIODOS EMISOR DE LUZ INFRAROJO, y para el DIODO RECEPTOR DE LUZ, FOTODIODO,.(se debe hacer incidir luz en dicho Diodo).


2-4. Medir la tensión directa (VF) e inversa (VR) y anotar dicho valor frente a cada tipo de Diodo

Tx y Rx.

2-5. Armar y conexionar el circuito de la figura para cada uno de los diodos Emisores de Luz (LED)

Polarizados en forma Directa.

Vi=12V. R= 330Ω. LED VISIBLE= ROJO, VERDA, AMARILLO, AZUL, BLANCO.

2-6. Alimentar dicho circuito con 12V, para cada tipo de diodo emisor de luz.

2-7. Medir los parámetros eléctricos indicados en la siguiente tabla N°1:

TABLA N°1


2-8. Calcular, con parámetros de tensión (VF) y de corrientes (IF) medidos, la Resistencia (RD)

que presenta cada LED y la Potencia disipada (PD).

2-9. Tabular dichos valores para cada LED. 2-10. Repetir procedimiento anterior con Polarización Inversa.

Vi=12V. R= 330Ω. LED VISIBLE= ROJO, VERDA, AMARILLO, AZUL, BLANCO.

2-11. Medir los parámetros eléctricos indicados en la tabla siguiente:

TABLA N°2

2-12. Calcular, con parámetros de tensión (VRR) y de corrientes (IR) medidos, la Resistencia (RR)

que presenta cada LED y la Potencia disipada (PD).

2-13. Tabular dichos valores para cada LED.


DIODOS EMISORES (Tx) (INFRARROJO) Y DIODOS RECEPTORES (Rx) (FOTODIODO).

2-14. Armar y conexionar el circuito de la figura para el Diodo Emisor de luz Infrarrojo, tanto para

Polarización Directa como Inversa.

Vi=12V. R= 330Ω. LED NO VISIBLE= INFRAROJO.

2-15. Medir los parámetros eléctricos indicados en la siguiente tabla, tanto para Polarización

Directa como para Polarización Inversa, del Diodo Emisor de Luz Infrarroja.

2-16. Tabular dichos valores para el Diodo Emisor de Luz Infrarrojo.

2-17. Calcular, aplicando ley de Ohms Resistencia del diodo (RD) y (RR), además de la potencia

disipada por este (PD).

2-18. Repetir medición de los parámetros eléctricos indicados en la tabla, para el Diodo Receptor de

Luz, “FOTODIODO” tanto para Polarización Directa como para Polarización Inversa.

Vi=12V. R= 10KΩ. RECEPTOR DE LUZ = FOTODIODO.

2-19. Tabular dichos valores en tabla N°3, para el Fotodiodo.

2-20. PARA ESTE DIODO RECEPTOR DE LUZ, SE DEBE HACER INCIDIR LUZ SOBRE EL.


2-21. Calcular, aplicando ley de Ohms Resistencia del diodo (RD) y (RR), además de la potencia disipada por este (PD).

TABLA N°3.

III ETAPA: “OPTOACOPLADOR”

3-1. Armar y conexionar el circuito de la figura, con su etapa Emisora de Luz (Tx) y su etapa

Receptora de Luz (Rx), limitando corriente con una resistencia de (RI)= 330 Ω, para el Emisor Infrarrojo y (RO) =10KΩ para el Receptor de Luz, además de aplicar Polarización Inversa..

3-2. Alimentar la etapa Emisora con un (Vi)= +12V y la etapa Receptora con un (Vi) = – 15V.

3-3. Medir parámetros eléctricos en la etapa Emisora y Receptora, según se indica en la

tabla.N°4 (Recordar que la corriente de la etapa RECEPTORA, es de unos pocos mA.)

3-4. Describir en el casillero de SITUACIÓN: si EMITE LUZ y se RECEPCIONA CORRIENTE.

TABLA N°4


3-5. Entre ambos diodos colocar una placa plana y opaca, para impedir el paso de la luz.

3-6. Repetir las mediciones de la tabla anterior para este caso.

3-7. Anotar parámetros eléctricos y situación de ambas etapas, en la siguiente tabla N°5.

TABLA N°5


3-8. Explicar en forma escrita lo sucedido para el circuito anterior:

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3-9. Que se entiende por aislación en un acoplamiento de información:

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

3-10. Que función realiza un Optoacoplador:

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

CALIFICACIÓN EN BASE A PAUTA DE COTEJO.

- Proceso Práctico Desarrollado por el Grupo: (Identificación de Componentes – Identificación y Manipulación de Instrumentos – Armado y Conexionado de Circuitos – Medición y Ajuste de Fuente e Instrumentos).

Documents

Guia 2 Diodos