1. Practica 1 1
Estudio de las características del Diodo de unión PN
II. PREGUNTAS INICIALES.
Resumen: Atreves de esta práctica se plantea estudiar el
comportamiento de los diodos llevando de una estructura teórica a la
práctica, analizaremos el comportamientos de estos mismos con 1. Describa el comportamiento de un diodo en
diferentes clases de circuitos para poder establecer las ventajas y polarización directa e inversa teniendo en cuenta los
aplicaciones que puede beneficiar a la hora de trabajar modelando flujos de corriente y su resistencia equivalente en
circuitos y principalmente los diodos, para esto se utilizaran técnicas cada caso.
algebraicas para solucionar los problemas y así comparar los
resultados teóricos y prácticos. Utilizando diferentes tipos de - El diodo es un dispositivo formado por materiales
herramientas tales como (Dip switches, resistencias, diodos,
semiconductores el cual permite el paso de una
generador de señales, fuente DC, osciloscopio, Protoboards etc.) así
evaluaremos las respuestas de estos mismos. corriente eléctrica en una sola dirección,
comportándose idealmente como una especie de
switch accionado por la dirección del flujo de la
corriente que pasa por este teniendo en cuenta la
Palabras claves: Diodo, corriente directa, corriente alterna,
polarización directa, polarización inversa. polarización en la que se encuentra.
- Un diodo en polarización directa presenta un mayor
I. MARCO TEORICO voltaje en el ánodo que en el cátodo, induciendo al
diodo a tener un comportamiento de corto circuito
los mejores conductores por excelencia, plata , cobre y oro Tal y como se ilustra en la figura 1, sin embargo, la
tienen un electrón de valencia , mientas que los mejores unión pn exhibe una caída de voltaje debido a su
aislantes tienen ocho electrones de valencia, un conductor es resistencia óhmica
un elemento con propiedades eléctricas entre un conductor y
un aislante y como es lógico los mejores semiconductores - Un diodo en polarización inversa el voltaje del ánodo
tienen 4 electrones de valencia los más utilizados son el es menor que el del cátodo comportándose como un
silicio el germanio. Una de las desventajas que presenta el circuito abierto (la corriente a través de él es
germanio es su excesiva corriente inversa, entonces fue prácticamente nula)
cuando se empezó a utilizar el cilicio y hasta hoy esta presente
en la mayoría de las aplicaciones electrónica. La zona
compuesta entre p (huecos) y n (electrones libres) se le conoce
como unión pn esta unión tiene tantas propiedades útiles
como por ejemplo el diodo, comprender esta unión pn le
permitirá entender todo sobre los dispositivos
semiconductores.
El diodo puede ser conectado con 2 polaridades diferentes
directa o inversa, la polarización directa esta presente en un
diodo cuando el ánodo es mayor que el cátodo, el circuito se
comporta junto con el diodo como un corto circuito.
Al momento de estar en polarización inversa la tensión será Figura.1 funcionamiento de un diodo: A) en polarización
directa. B) en polarización inversa.
aproximada a cero.
La corriente inversa total de un diodo consta de una corriente
de portadores minoritarios y una corriente superficial de fugas.
El valor en el que el diodo empieza a conducir cuando está
conectado en directa es 0.7. Y en el caso de un diodo
polarizado en inversa su corriente es igual a 0.

2. Practica 1 2
2. ¿Qué parámetros determinan la resistencia limitadora - Los DIP switch son interruptores eléctricos manuales
que se conecta en serie con la fuente de alimentación empaquetados en grupos de 2, 4 ,8 y 16 y cuya
para circuitos con diodos? ¿Siempre es necesario arquitectura se basa en la DIP (doble línea de pines),
colocarla? Justifique su respuesta. su pequeño tamaño y disposición permite su uso en
protoboards y entrenadores permitiendo alterar el
- La resistencia limitadora se encarga de mantener en comportamiento del circuito según sea necesario. Su
el margen de operación la corriente que circula a ventaja es permitir en un solo montaje switches
través del diodo, esto permite no sobrepasar el valor diversos montados en la misma placa sin que estos
de potencia máximo que soporta el dispositivo y tengan que estar unidos por cables que son
dañarlo o deteriorarlo, para su selección es necesario engorrosos para manejar y afectan la estética del
conocer el valor de corriente máxima que circulará circuito.
por el Diodo, la tensión de alimentación del circuito,
esto para poder realizar los cálculos de valor de
resistencia (Vs/I) y de potencia del resistor (Pr=VrI).
Por tal motivo es siempre recomendable colocar una
resistencia limitadora antes del diodo.
Figura. 3. Tipos de DIP switch
III. PROCEDIMIENTO, DATOS y
Figura.2 Esquema de un Diodo ANÁLISIS.
3. ¿Qué se entiende por tiempo de recuperación inversa
en los diodos? ¿En qué puede afectar el Parte A.
comportamiento de un circuito con diodos dicho
tiempo? - Procedimiento: Para el reconocimiento del diodo lo
observamos, identificando el ánodo y el cátodo
- El tiempo de recuperación inversa corresponde al basándonos en el símbolo del dispositivo y en la
tiempo que le toma a los portadores de carga de una señalización que posee el encapsulado. Fue necesario
unión p-n reacomodarse luego de una polarización ayudarnos de la hoja del fabricante, de la guía de
directa, para obtener el comportamiento característico laboratorio y del multímetro.
en la polarización inversa. Esto plantea que no se
puede anular instantáneamente el valor de corriente - Análisis: Para identificar físicamente el cátodo,
por un diodo hasta que ocurra este reordenamiento. vemos en el diodo una banda de color negro, y para
identificarlo en los esquemas se hace como se ilustra:
Esto puede afectar principalmente aquellos circuitos
donde el diodo se utiliza para bloquear señales en un
sentido (interruptores), ya que si el cambio en la
señal es más rápido que el cambio de región en el
diodo entonces existirá conducción siempre. Este
parámetro oscila entre 30uS – 4 nS para el diodo
1N4007 y 1N4148 respectivamente.
4. Investigue el funcionamiento de un DIP switch y
diga que ventajas ofrece en la implementación de un
circuito.
Figura.4 tipos de diodos

3. Practica 1 3
- Análisis con el voltímetro: lo primero que se hace es
ubicar la perilla del multímetros donde se encuentra
el símbolo del diodo, luego colocamos la punta
positiva en un extremo del diodo y la negativa en el
otro extremo. Si la pantalla registra un cambio
entonces es porque la punta positiva indica en ánodo
y por lo tanto la otra el cátodo.
Figura 7. Montaje General.
Comenzando con una tensión de 0.05 v en la fuente e
incrementándola gradualmente en 0.05 v hasta llegar
a 0.8 v en el diodo, se tomaron los datos para el diodo
1N4148, que se muestran en la siguiente tabla.
voltaje voltaje voltaje Corriente
fuente Resistencia Diodo (mA)
0,05 0 0,05 0
0,1 0 0,1 0
Figura.5. Método para medir en el diodo con multímetro. 0,15 0 0,15 0
0,2 0 0,2 0
Parte B. 0,25 0 0,25 0
- Procedimiento: Se verificó en la hoja de datos la
0,3 0 0,3 0
máxima corriente que soporta el diodo en 0,35 0 0,35 0
polarización directa, 0,4 0 0,4 0,03
Imax (1N4148) = 200mA 0,46 0,012 0,45 0,07
Imax (1N4007) = 1A 0,53 0,093 0,5 0,16
0,64 0,093 0,55 0,4
0,831 0,234 0,6 1,01
1,3 0,64 0,65 2,47
2,22 1,15 0,7 5,71
3,64 2,9 0,75 10,8
6,51 5,71 0,8 21,17
Tabla 1. Polarización directa diodo 1N4148
Figura 6. Diagrama esquemático No.1.
Posteriormente se realizó una gráfica de
Después se realizo el montaje indicado en la Figura
Voltaje vs Corriente en el diodo 1N4148,
6 empleando un valor de resistencia de 270 (1W de obteniendo la siguiente:
disipación máxima de potencia)

4. Practica 1 4
Figura 8. Grafica del diodo 1N4148 en polarización
directa. Figura 9. Gráfica del diodo 1N4007 en polarización
directa.
Más adelante manteniendo el mismo circuito
se cambió el diodo 1N4148 por el diodo Se observa que tanto para el diodo (1N4148) y el
diodo (1N4007) el comportamiento es bastante
1N4007 y se comenzó a tomar datos desde similar. Hasta cierto valor de tensión, la corriente que
una tensión de 0.05V en la fuente hasta llegar pasa por el diodo es muy baja, y solo a partir del
a una de 0.8V con incremento de 0.05V, los voltaje de arranque la corriente empieza a ser
cuales se encuentran en la siguiente tabla: significativa. A partir de lo aprendido en clase
podríamos decir que este es el voltaje de arranque,
desde del cual el diodo empieza a conducir corriente.
Voltaje Voltaje Voltaje Corriente En las gráficas realizadas con base en las tablas
fuente Resistencia Diodo (mA) podemos notar este voltaje de conducción entre 0.39V
0,05 0 0,05 0 a 0.489V para el diodo 1N4148 y entre 0.399 a
0.478para el 1N4007. Además vemos, a partir de las
0,1 0 0,1 0
gráficas en Excel, que el comportamiento de la
0,15 0 0,15 0 tensión vs corriente en el diodo es exponencial.
0,2 0 0,2 0
0,25 0 0,25 0 Parte C.
0,3 0,001 0,3 0,01
- Procedimiento: Inicialmente se consultó en la hoja
de datos del fabricante el voltaje de ruptura de los
0,34 0,001 0,34 0,02 diodos manejados en esta práctica y la potencia
0,407 0,005 0,4 0,04 máxima disipada por cada uno de los diodos.
0,463 0,016 0,45 0,08 -
VR (1N4148) = 75 V
0,546 0,05 0,5 0,2 VR (1N4007) = 1 kV
0,68 0,13 0,55 0,52 Pmax (1N4148) = 500 mW
0,97 0,38 0,6 1,41 Pmax (1N4007) = 3 W
1,78 1,13 0,65 4,2
3,77 3,07 0,7 11,42
10,5 9,77 0,75 36,35
33,43 32,52 0,8 121,34
Tabla 2. Polarización directa diodo 1N4007.
Seguidamente se realizó una gráfica de Voltaje vs Figura 10. Diagrama esquemático No.2
Corriente en el diodo 1N4007, dando como
resultado: Posteriormente se realizó el montaje del circuito
indicado en la Figura 8, el cual corresponde a
polarización inversa para ambos diodos (1N4148,
1N4007), empleando la misma resistencia de 270Ω
(1W).

5. Practica 1 5
Se encendió la fuente y se tomaron valores de voltaje
en el diodo y corriente del circuito para valores de la Voltaje Voltaje Voltaje Corriente
fuente desde 0V hasta 60V con incremento de 5V. fuente Resistencia Diodo (mA)
Con la toma de datos se obtuvo la siguiente tabla: 0 0 0 0
5 0 5 0,01
Voltaje Voltaje voltaje Corriente 10 0 10 0,01
fuente Resistencia Diodo (mA) 15 0 15 0,01
0 0 0 0 20 0 20 0,01
5 0 5 0,01 25 0 25 0,01
10 0 10 0,01 30 0 30 0,01
15 0 15 0,01 35 0 35 0,01
20 0 20 0,01 40 0 40 0,01
25 0 25 0,01 45 0 45 0,01
30 0 30 0,01 50 0 50 0,01
35 0 35 0,01 55 0 55 0,01
40 0 40 0,01 60 0 60 0,01
45 0 45 0,01 Tabla 4. Polarización inversa diodo 1N4007.
50 0 50 0,01
55 0 55 0,01
60 0 60 0,01
Tabla 3. Polarización inversa diodo 1N4148.
Figura 12. Gráfica del diodo 1N4007 en polarización
inversa.
La figura 12 relaciona la tensión con la corriente del
diodo 1N4007 en polarización inversa según la tabla
4, los resultados son similares al del diodo 1N4148
Figura 11. Gráfica del diodo 1N4148 en polarización debido a que este no se encuentra en polarización
inversa. directa y no alcanzan la tensión de ruptura.
La figura 11 relaciona la tensión con la corriente del Podemos notar en las tablas 3 y 4 que los dos diodos
diodo 1N4148 en polarización inversa según la tabla tienen comportamientos similares ya que en ambos
3, no se observa un cambio en la corriente, y no se las corrientes son despreciables, es decir casi nulas
alcanza la tensión de ruptura de este diodo. debido a que no se alcanzó el voltaje de ruptura o
avalancha, ya que un diodo polarizado inversamente
puede llegar a conducir corriente cuando el voltaje
empleado alcanza el de ruptura. Según la hoja del
fabricante, el voltaje de ruptura del diodo 1N4148 es
de 75V y del diodo 1N4007 es de 1000V.

6. Practica 1 6
Parte D (Comportamiento en AC) En la figura 13 podemos observar la gráfica de la
entrada, y la salida medida en el diodo 1N4148 en
En la parte D de este informe se analizó el donde el comportamiento del diodo es como un
comportamiento de los diodos en AC. En esta limitador de la señal. La grafica azul presenta los
ocasión, el valor del voltaje se fijó, y se fue variando siguientes valores:
la frecuencia de onda, para analizar los cambios que Vpp: 3.3V, F: 500.010Hz.
se producían en el diodo (en 1N4148 y 1N4007), y
así sacar conclusiones y diferencias entre los diodos,
además de las diferencias de la señal de entrada y la
respuesta del diodo.
La frecuencia inicial en cada caso fue de 500 Hz, se
fue aumentando gradualmente hasta notar cambios
significativos en las gráficas de la señal de respuesta
del diodo y se fueron guardando las gráficas
obtenidas en el osciloscopio.
Figura 15. Señal de salida del diodo 1N4148 a
frecuencia alta.
Al ir incrementando la frecuencia notamos que la
señal de salida se distorsionaba. En la figura 14
muestra el cambio que tuvo la señal de entrada y las
notaciones de las gráficas fueron:
Vpp: 2.78V, F: 1.50824KHz.
Figura 13. Señal de entrada.
En la gráfica anterior se muestra la señal de entrada
una onda sinodal dada por el generador con las
siguientes anotaciones:
Vpp: 5V, F: 506.977Hz.
Figura 16. Señal de salida del diodo 1N4007.
En la figura 15 mostramos la señal de entrada, y la
salida tomada desde el diodo 1N4007 en el que
igualmente se comporta como un limitador de señal.
La gráfica azul presenta los siguientes valores:
Vpp: 3.3V, F: 497.757Hz.
Figura 14. Señal de salida en diodo 1N4148.

7. Practica 1 7
Figura 18. Diagrama esquemático No.4
Después se midió el voltaje en los diodos (1N4148),
sobre el LED, y la corriente de salida para cada una
Figura 17. Señal de salida del diodo 1N4007 a alta de las combinaciones del DIP switch y se obtuvieron
frecuencia. los resultados de la Tabla 5.
Al aumentar la frecuencia notamos que la señal Posición Voltaje Voltaje Voltaje Corriente
de los D1(V) D2(V) LED(V) de salida
cambiaba notoriamente. Los datos de la tabla son:
SWITCHES (A)
Vpp: 4.8V, F: 11.2050MHz.
V1 V2
A partir del análisis de gráficas y datos suministrados O ON 0,64 0,65 0,601 0,03 mA
por el osciloscopio, se puede ver claramente que la N
función del diodo es la de permitir el paso de la O OFF 0,678 -4,32 0,68 0,03 mA
corriente en una dirección determinado, de ahí el N
porqué se ve una limitación en uno de los topes de la OF ON -4,30 0,685 0,677 0,07 mA
señal de respuesta, y una diferencia característica F
entre los diodos: A frecuencias altas, el de señal OF OFF -3,106 -3,116 1,915 3,12 mA
(1N4148) trabaja mejor que el rectificador (1N4007). F
Tabla 5. Mediciones en el esquemático No.4.
Parte E (aplicación: compuertas lógicas)
Se puede observar que para una fuente de 5V al
accionar los interruptores, en la posición de
En esta parte del laboratorio, se analizó el encendido, la corriente circula a través de los diodos
funcionamiento de un DIP switch y como este puede D1 y D2 proveniente de la resistencia de 1k debido a
afectar los parámetros de un circuito. que poseen voltajes de umbral más pequeños que el
Se realizó el circuito de la Figura 6, en donde la R1 LED y sigue su camino hacia tierra, entonces no
tiene un valor de 220Ω (1/4W), la R2 tiene un valor circula corriente por el LED ni por las resistencias de
de 1K Ω, los diodos son referencia 1N4148 y la 220. Al cambiar de posición, sólo uno de los
fuente Vcc es 5VDC. interruptores, la corriente circula solo por un camino
(el interruptor cerrado) para el interruptor abierto
Se verificó el voltaje de encendido del LED en la vamos a observar que su diferencia de tensión es el
hoja de datos cuyo valor es de 1.7V. valor de tensión del resistor de 1k. Aun así, no circula
corriente por el LED, porque toda desvía por el
diodo. Cuando ambos interruptores están abiertos no
circula corriente a través de los resistores de 220 ohm
ni a través de los diodos (diferencia de potencial
prácticamente 0), la corriente circula a través de la
malla resistor de 1k y LED, y el voltaje de los diodos
D1 y D2 es el de la resistencia de 1k, el voltaje en el
LED es de 1.915 ligeramente por encima de su-

8. Practica 1 8
voltaje umbral. Este circuito, permite la activación No es posible observar el voltaje de ruptura de los
de una señal cuando las dos están en off, asemeja el diodos, ya que notamos en las Tablas que los valores
funcionamiento de una compuerta lógica NAND. de corriente obtenidos para los Diodos 1N4148 y
1N4007 fueron constantes con relación a la variación
del voltaje de la fuente, el cual presenta una variación
de 5V hasta 65V, y debería llegar a 75V para el
1N4148 y alrededor de 1000V para el 1N4007 para
alcanzar la tensión de ruptura equivalente en cada
uno, lo cual no se logró con la fuente de tensión
suministrada en el laboratorio.
4. ¿Qué diferencias observó entre el diodo de Señal y el
Figura 19. Montaje diagrama esquemático No4. diodo de Rectificación?
IV. PREGUNTAS FINALES. Una diferencia entre el diodo rectificador y el diodo
de señal es que la tensión a partir de la cual el diodo
rectificador comienza a conducir corriente en
1. ¿Puede usted determinar a partir de los datos
polarización directa suele ser inferior a la del diodo
registrados en la Tabla 1 el voltaje de encendido del
de señal.
diodo?
Otra diferencia que podemos notar entre el diodo
rectificador y el de señal es que el diodo rectificador
Si, podemos darnos cuenta que el voltaje de
permite paso de corriente a valores pequeños de
encendido del diodo se da a partir de un valor
voltaje en cambio el de señal no trabaja con
cercano a 0.65 y 0.7, En este momento podemos
corrientes muy altas, el diodo rectificador muestra
observar que hay un aumento considerable en los
distorsión en la señal al someterla a grande
valores de corriente (2.47 Y 5.71 respectivamente).
frecuencias, y en el diodo de señal no sucede esto,
Esto debido a la proporcionalidad establecida por la
porque el tiempo de restauración inversa es mayor en
ley de ohm entre estas dos variables (v=i*r).
el diodo rectificador que el de señal, este diodo de
señal se utiliza para frecuencias más altas que el
2. ¿Qué diferencias encuentra entre los valores de las
de potencia.
Tablas 1 y 2 de la sección Resumen de Resultados?
Explique por qué ocurren.
5. En la figura 3 se muestra el diagrama esquemático
del circuito que debe ser montado para el análisis DC
Una diferencia es que el voltaje de arranque para
en polarización directa, según la teoría desarrollada
cada uno de los diodos es diferente, en este caso el
en clases. Dicho esquema cuenta con una resistencia
diodo 1N4007 arranca primero cómo lo podemos en
limitadora cuya función ya debe conocerse. El valor
la Tabla 2, encontrándose a un voltaje de 0.6V ya
que se recomienda usar es una resistencia de 270Ω
conduce una corriente de 1.41mA mientras que el
con una disipación de potencia de 1W. Explique
diodo 1N4148 a un voltaje igual conduce un corriente
cuantitativa y cualitativamente los motivos por los
de 1.01mA. Otra diferencia encontrada es que el
cuales fue seleccionado dicho valor, basado en los
diodo 1N4007 maneja mayores valores de corriente
valores comerciales de las resistencias, y los
para el mismo voltaje en comparación con el diodo
resultados obtenidos para ese análisis, teniendo en
1N4148, esto se da debido a las características de este
cuenta que se fijó una corriente máxima de 35mA
1N4147 -potencia y IN4148-señal.
para un voltaje de entrada máximo de 10v.
3. ¿Es posible observar cuál es el voltaje de ruptura de
Por medio del análisis del circuito podemos conocer
los diodos 1N4148 y 1N4007 a partir de los datos
el valor de la potencia que soporta la resistencia y de
registrados en las Tablas 4 y 5? Justifique su
esta manera estar seguros de cualquier error o
respuesta.
elevación de tensión o de corrientes, se escogió de
1W teniendo presente la corriente máxima del diodo-

9. Practica 1 9
y al tensión que se suministrada al circuito, al podemos moldear las condiciones para que la utilidad
realizar la multiplicación de corriente con tensión, sea la deseada.
obtenemos un dato aproximado de la potencia del
resistor. - Para los circuitos en AC los diodos funcionan como
Para saber el valor de la resistencia aplicamos los rectificadores de señal, ya sea de media onda o de
conceptos previamente aprendidos en clase y onda completa, hacia arriba o hacia abajo, depende
aplicamos lo siguiente: de la configuración del circuito.
VI. REFERENCIAS
[2].DATASHEET Catalog. Buscador de hojas de
datos de dispositivos electrónicos,
www.datasheetcatalog.net.
Manual de guías de Laboratorio. Electrónica I. Julio
A. Maldonado, Nadime I. Rodríguez. Colaboración
de Ing. Mauricio Pardo. Universidad del Norte.
Por lo tanto la resistencia es igual a: SEDRA, Adel; SMITH, Kenneth. Circuitos
Microelectrónicos. 5ª Ed. McGraw HIll. Mexico
2006.
Por esto se utiliza la resistencia de 270Ω, para efectos
de eficiencia en el circuito.
V. CONCLUSIONES
- Al realizar cada uno de los montajes nos fue posible
evidenciar cada uno de los conceptos y nociones
adquiridas en la clase, pudimos establecer
comparaciones entre los diodos 1N4148 y 1N4007.
- A partir del análisis de gráficas y datos suministrados
por el osciloscopio y el multímetro, se puede ver
claramente que la función del diodo es la de permitir
el paso de la corriente en una dirección determinado,
de ahí el porqué se ve una limitación en uno de los
topes de la señal de respuesta, y podemos ver una
diferencia característica entre los diodos y es que a
frecuencias altas, el de señal (1N4148) trabaja mejor
que el rectificador (1N4007).
- De esta experiencia podemos concluir que los diodos
tienen tres estados de funcionamiento: en
polarización directa (en donde el diodo conduce una
corriente manejada porque circuito pero a la vez
limitada por la fabricación del mismo), polarización
inversa (es todo lo contrario a la directa, no conduce
corriente, por lo tanto se comporta como circuito
abierto) y momento de ruptura (aquí el diodo se
comporta por regulador, es decir, tiene un voltaje de
ruptura el cual permanece casi constante al variar la
corriente), y en cada uno de ellos tiene aplicaciones a
al ámbito de la electrónica y esto depende en cómo-