Lab 3 - Reconocimiento y pruebas de diodos semiconductores y leds PDF

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Warning: TT: undefined function: 32 Facultad de Ingeniería Mecánica Lic. en Ingeniería Mecánica Laboratorio de Electrónica Industrial Prof. Martha Aleyda De YcazaLABORATORIO # 3“RECONOCIMIENTO Y PRUEBA DE DIODOSSEMICONDUCTORES Y LEDS”Nombre: Ovalle, Denisse Cédula: 8-932- e-mail: [email protected]...

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Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Mecánica Lic. en Ingeniería Mecánica Laboratorio de Electrónica Industrial Prof. Martha Aleyda De Ycaza

LABORATORIO # 3 “RECONOCIMIENTO Y PRUEBA DE DIODOS SEMICONDUCTORES Y LEDS” Nombre: Ovalle, Denisse Cédula: 8-932-383 e-mail: [email protected]

Resumen. Con la ley de ohm es posible determinar diferentes magnitudes como la resistencia, el voltaje y la corriente donde en este informe se construirá un ejemplo de circuito en serie observando la diferencia de voltaje en cada una de las resistencias utilizando MULTISIM, así mismo poder familiarizarse con el software utilizando ahora en este laboratorio los diodos y leds que este proporciona. Descriptores: LED, Resistencia, multímetro, Corriente. 1. LED: Un diodo emisor de luz o led (también conocido por la sigla LED, del inglés light-emitting diode) es una fuente de luz constituida por un material semiconductor dotado de dos terminales. 2. Resistencia: Se le denomina resistencia eléctrica a la oposición al flujo de corriente eléctrica a través de un conductor. 3. Multímetro: También denominado polímetro o tester, es un instrumento eléctrico portátil para medir directamente magnitudes eléctricas activas, como corrientes y potenciales, o pasivas, como resistencias, capacidades y otras. 4. Corriente: La corriente eléctrica es el flujo de carga eléctrica que recorre un material. Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el interior de este. 1.

Introducción.

Un diodo es un componente electrónico de dos terminales que permite la circulación de la corriente eléctrica a través de él en un solo sentido, bloqueando el paso si la corriente circula en sentido contrario, no solo sirve para la circulación de corriente eléctrica sino que este la controla y resiste. Esto hace que el diodo tenga dos posibles posiciones: una a favor de la corriente (polarización directa) y otra en contra de la corriente (polarización inversa). Este término generalmente se usa para referirse al diodo semiconductor, el más común en la actualidad; consta de una pieza de cristal semiconductor conectada a dos terminales eléctricos. El diodo de vacío (que actualmente ya no se usa, excepto para tecnologías de alta potencia) es un tubo de vacío con dos electrodos: una lámina como ánodo, y un cátodo. 2.

Materiales y métodos. 2.1. Materiales • Computadora • MultiSim 14.0

3.

Resultados y preguntas. 3.1. Resultados

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I.

Parte. Arme el circuito 1 mostrado con la polarización directa de un diodo y su resistor de carga de 1KΩ y aplíquele 12 Vcc. Luego polarice el diodo inversamente(circuito2) y complete las tablas posteriores. D1

D1

1N4007G

1N4007G R1 1kΩ

V1 12V

12V

Circuito 2 Figura 2. Diodo Polarizado inversamente

Circuito 1 Figura 1. Diodo Polarizado directamente

II.

R1 1kΩ

V1

VD1 668.784 mV

VR1 11.331 V Tabla 1. Resultados del Circuito 1.

IT 11.331 mA

VD1 12 V

VR1 19.04 µV Tabla 2. Resultado del Circuito 2.

IT 19.052 nA

Parte. Arme el siguiente circuito: Coloque una fuente de 5Vcc, a un diodo LED Rojo en serie con un Resistor de 120 Ω. Al diodo empleado se le supone una tensión VAK (Voltaje Ánodo a Cátodo) de 1.7V y una corriente IAK (Corriente Ánodo a Cátodo) de 20 mA. Al alimentarlo con una tensión Vcc de 5V el resistor calculado de absorción es de 165 ohmios. La más aproximada disponible según los valores normalizados de resistores en el comercio es de 120Ω. Complete las siguientes tablas LED1

V1

R1 120Ω

5V

Circuito 3 Figura 3. Diodo Polarizado directamente.

Universidad Tecnológica de Panamá Facultad de Ingeniería Mecánica Lic. en Ingeniería Mecánica Laboratorio de Electrónica Industrial Prof. Martha Aleyda De Ycaza XMM2

XMM4

LED1

XMM1

V1 R1 120Ω

5V

Circuito 4 Figura 4. Diodo LED Polarizado directamente. Cálculos para circuito energizado Vcc = 5 V 𝑉𝑐𝑐 − 𝑉𝑓 (5 − 1.7 𝑉)𝑉 = 27.5 𝑚𝐴 = 120Ω 𝑅 𝑉𝑐𝑐 = 𝑅 𝑥 𝐼 = (120Ω)(0.0275 𝐴) = 85.8 𝑚𝐴 𝐼𝑓 =

Cálculos para circuito energizado Vcc = 12 V 𝐼𝑓 =

𝑉𝑐𝑐 − 𝑉𝑓 (12 − 1.7 𝑉)𝑉 = = 85.8 𝑚𝐴 𝑅 120Ω

𝑉𝑐𝑐 = 𝑅 𝑥 𝐼 = (120Ω)(0.0858 𝐴) = 85.8 𝑚𝐴 VR1 3.3 V

VR1 10.3 V

Valores Teóricos Valores Medidos VAK IAK VR1 VAK 1.7 V 27.5 mA 3.16 V 1.84 V Tabla 3. Fuente de 5 Vcc. Valores Teóricos Valores Medidos VAK IAK VR1 VAK 1.7 V 85.8 mA 10.099 V 1.901 V Tabla 4. Fuente de 12 Vcc.

IAK 26.332 mA

IAK 84.162 mA

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XMM2

XMM4

LED1

XMM1

V1 12V

R1 120Ω

Circuito 5 Figura 5. Diodo LED Polarizado directamente. III.

Parte. Arme el circuito 6 de la siguiente figura utilizando un LED Rojo. El multímetro se conecta como amperímetro para medir la corriente del LED. El voltímetro mide el voltaje en el LED. El diodo 1N914 protege el LED contra la aplicación de un voltaje inverso. Repita para un LED Azul.

Figura 6. Diodo LED rojo.

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Figura 7. Diodo LED azul. IV.

Parte. Ajuste el voltaje de la fuente V1 a los valores dados, de manera que se obtenga los diferentes niveles de corriente en el LED. Anote la lectura del voltaje del LED Rojo y Azul en la tabla siguiente: Voltaje de la fuente 4.5V

Corriente I en mA Rojo 10.037

Corriente I en Voltaje en el LED mA Rojo Azul 4.336 1.8 V 13.09 19.05 1.82 V 24.21 30.19 1.85 V 33.4 39.40 1.86 V Tabla 7. Resultados del Circuito 8.

7.2V 10V 12.5V

XMM3

R1 270Ω

V1 4.5V

LED1

D2 1N914

XMM1

Circuito 8

Figura 8. Diodo de LED azul

XMM2

Voltaje en el LED Azul 3.32 V 3.42 V 3.46 V 3.49 V

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Figura 9. Circuito del LED azul con voltaje de 4.5 V

Figura 10. Circuito del LED rojo con voltaje de 4.5 V 3.2. Asignación a.

Qué son los OLED y los QLED? Explique sobre su construcción y características. Dónde se aplican este tipo de leds? OLED El nombre de esta tecnología viene de las siglas en inglés «Organic Light-Emitting Diode», o básicamente, LED orgánicos porque la tecnología LED sigue presente, pero en lugar de tener una matriz de luces LED de color blanco que iluminan los píxeles del panel como los monitores LED convencionales, lo que caracteriza a este tipo de tecnología es que cada uno de los píxeles que contiene el panel contiene también un pequeñísimo LED de iluminación, capaz de producir tanto la luz como el color con un único elemento, lo que permite tener unos colores mucho más puros.

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En otras palabras, cada píxel produce su propia luz, lo que también significa que cuando se tiene que reproducir el color negro, no se emite luz alguna y, por lo tanto, se obtiene un negro puro, y seguramente hayáis ya escuchado hablar de que precisamente esta es la gran ventaja de las pantallas OLED con respecto a QLED y demás tecnologías. Además, al no tener una matriz de luces LED por detrás, esta tecnología es la que permite tener paneles flexibles. QLED Por su parte, la tecnología QLED fue creada por Samsung a principios de 2017, y pretende ser la competencia de la tecnología OLED, propietaria de LG y Sony. QLED viene de las siglas en inglés «Quantum Dot LED», y a diferencia de la OLED mantiene una matriz de iluminación LED por detrás solo que en lugar de ser iluminación blanca, es iluminación de color azul. Igual que en OLED, cada píxel se ilumina de manera individual pero con esa matriz LED por detrás, y la diferencia con el resto de las tecnologías es que son capaces de emitir colores puros específicos porque basan su emisión de color no en la combinación de colores emitidos, sino en una propiedad de los puntos cuánticos (Quantum Dots) que emiten un color dependiendo de la intensidad de la luz que incide sobre ellos. ¿Cuáles son sus características? Características

OLED

QLED

Negros

Perfecto

Bueno

Motion Blur

Perfecto

Excelente

Ángulos de visión

Excelente

Excelente

Color

Bueno

Excelente

Luminosidad

Bueno

Excelente

Retención de imagen

Pobre

Excelente

Precio

Pobre

Bueno

Tabla 8. Resumen de todas estas características en una tabla, para una mejor visualización. 3.3. Conclusión Es de gran importancia conocer la diferencia entre un diodo polarizado directa e inversamente. Ya que de esta manera nos permitirá en un caso tener el flujo de la corriente pasando por el diodo con una baja resistencia, este caso pertenece al diodo directamente polarizado, sin embargo, el inversamente polarizado es aquel que tiene una resistencia alta la cual se opone al flujo de la corriente. Debido a la experiencia realizada se pudo visualizar por medio de simulaciones este comportamiento y como estos afectan al circuito. 4.

Referencias bibliográficas.

colaboradores de Wikipedia. (2020, abril 28). Diodo. Recuperado de https://es.wikipedia.org/wiki/Diodo Multisim Download - National Instruments. (2019, mayo 17). Recuperado de https://www.ni.com/escr/support/downloads/software-products/download.multisim.html#312060 Alba, T. (2020, abril 20). QLED vs OLED, ¿con cuál me quedo? Recuperado de https://cashconverters.es/es/es/oportunidades/producto/qled-vs-oled/...