Laboratorio con el diodo semiconductor o resistor no lineal

I.- OBJETIVOS

Analizar circuitos conformados por resistencias No Lineales

II.- FUNDAMENTO TEORICO

EL DIODO SEMICONDUCTOR

Algunos dispositivos electrónicos son lineales, es decir su corriente es directamente proporcional a su voltaje. La razón por la cual se le llama lineales es que su gráfica corriente en función del voltaje resulta ser una línea recta. El ejemplo más sencillo de un dispositivo lineal es un resistor ordinario. Si se grafica su corriente contra voltaje, se obtiene una línea recta.

Un diodo es diferente. Debido a la barrera de potencial existente, no se comporta como lo hace un resistor. Por tanto, difícilmente se puede esperar que su gráfica sea igual que la de un resistor. Como se vera una gráfica de corriente en función del voltaje para un diodo es no lineal.

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La fig. 1 muestra el símbolo esquemático de un diodo rectificador. El lado p se llama ánodo, y el lado n es el cátodo. El símbolo del diodo es como una flecha que apunta del lado p al lado n, del ánodo al cátodo. Por ello, la flecha del diodo es un recordatorio de que la corriente convencional circula con facilidad del lado p al lado n. Si se prefiere el flujo de electrones, tendrá que invertirse la visualización. En este caso, la dirección fácil para el flujo de electrones es en contra de la flecha del diodo. Dicho en otra forma, puede pensarse que el diodo apunta hacia el lugar de donde vienen los electrones libres.

LA REGION DIRECTA

El voltaje de codo de un diodo es donde la curva para polarización directa comienza a subir. Este voltaje es aproximadamente igual a la barrera de potencial del diodo. El diodo es un dispositivo no lineal porque su gráfica de corriente en función del voltaje no es una línea recta. Siempre se usa un resistor limitador de corriente con un diodo para evitar que la corriente exceda de un cierto valor máximo.

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LA REGION INVERSA

En un diodo polarizado inversamente hay una corriente muy pequeña. En primera aproximación, esta corriente es cero porque un diodo polarizado inversamente es como un conmutador abierto.

EL DIODO IDEAL

El diodo ideal es un cortocircuito en la región directa de conducción y es un circuito abierto en la región inversa.

CONDICIONES DE C.C

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Aplicando la ley de voltajes de Kirchhoff alrededor del bucle indicado se tendrá la siguiente ecuación:

V = VD + VR

Despejando VD y reemplazando VR = ID.R, obtenemos:

VD = V - ID.R

III.- PARTE EXPERIMENTAL

CIRCUITOS

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IV.- EQUIPO Y MATERIALES

F : Fuente de Vcc = 0-15 V
M1 : Voltímetro 0-20 V
M2 : Miliamperímetro 0-10 mA
M3 : Microamperímetro 0-50 uA
R1 : Uno o dos diodos en sentido directo Imax=10 mA
R2 : 1 K
R3 : Diodo en sentido inverso Vr(máx) = -15 V
R4 : 100 K

V.- PROCEDIMIENTO

1.- Se hizo la medida de las resistores mediante el multitester resultando:

R2 = 1100 ohmios

R4 = 100 K ohmios

2.- Del circuito de la Fig. 4 resultaron los siguientes datos:

D1	I(mA)	0.014	0.016	0.022	0.028	0.034	0.042	0.16	0.22	0.55	1.1
	E(V)	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.5	1	1.5
D1+D2	I(mA)	0.006	0.008	0.012	0.018	0.022	0.027	0.032	0.12	0.38	0.66
	E(V)	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.5	1	1.5

3.- Del circuito de la Fig. 5 resultaron los siguientes datos:

I(mA)	0.012	0.017	0.024	0.030	0.035	0.041	0.047	0.02	0.04	0.05
E(V)	0.10	0.15	0.20	0.25	0.30	0.35	0.40	0.5	1	1.5

Diccionario electrónico

¿Qué es la Autoregulación?

La autoregulación en electrónica se refiere al proceso mediante el cual un sistema o dispositivo ajusta automáticamente sus propias características operativas para mantener ciertas condiciones o parámetros dentro de un rango deseado. Este concepto es fundamental en el diseño de circuitos y sistemas para garantizar un rendimiento estable y óptimo en diversas aplicaciones. La autoregulación también puede llamarse realimentación negativa, ya que implica ajustes automáticos que tienden a contrarrestar cualquier desviación de los valores deseados. A continuación, se presenta una explicación detallada de la autoregulación en electrónica:

Objetivo de la Autoregulación: En muchas aplicaciones electrónicas, es esencial mantener ciertos parámetros o condiciones en un rango específico para lograr un funcionamiento correcto y confiable. La autoregulación se utiliza para lograr esto de manera automática, sin necesidad de intervención manual constante.
Realimentación Negativa: La autoregulación se basa en el principio de la realimentación negativa. En un sistema con realimentación negativa, una parte de la salida del sistema se compara con una referencia deseada, y esta diferencia, llamada error, se utiliza para ajustar el sistema y minimizar la desviación entre la salida real y la deseada.
Ejemplo de Autoregulación: Un ejemplo clásico de autoregulación en electrónica es el regulador de voltaje. En un regulador de voltaje, la salida de un circuito se compara con un voltaje de referencia deseado. Si la salida se desvía del valor deseado, un circuito de retroalimentación negativa ajustará automáticamente la entrada para corregir la desviación y mantener el voltaje de salida constante.
Aplicaciones Comunes: La autoregulación se utiliza en una variedad de aplicaciones, incluyendo:
- Fuentes de Alimentación Reguladas: Para mantener un voltaje de salida constante independientemente de las variaciones en la entrada de energía o en la carga conectada.
- Control de Temperatura: Para mantener la temperatura de un sistema dentro de un rango deseado, como en sistemas de calefacción y enfriamiento.
- Amplificadores Estables: En amplificadores de señal, para evitar distorsiones y garantizar un rendimiento lineal y estable.
- Control de Motores: Para mantener la velocidad o la posición de un motor dentro de ciertos límites, como en sistemas de control de automóviles o maquinaria industrial.
- Circuitos Osciladores: Para mantener una frecuencia de oscilación constante en circuitos como relojes electrónicos y comunicaciones.
Beneficios de la Autoregulación: La autoregulación tiene varias ventajas, entre ellas:
- Estabilidad: Ayuda a mantener el funcionamiento estable y consistente del sistema a lo largo del tiempo y en diversas condiciones.
- Precisión: Permite un control preciso y constante de los parámetros deseados.
- Resistencia a Perturbaciones: Ayuda a minimizar el impacto de perturbaciones externas en el funcionamiento del sistema.

La autoregulación es un principio esencial en electrónica que permite el diseño y la operación confiable de circuitos y sistemas en una amplia variedad de aplicaciones. Al implementar sistemas de autoregulación, se puede lograr un control más preciso y estable de los parámetros críticos, lo que resulta en un rendimiento óptimo y confiable.

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