Taller de electrnica 1.OLDRICH DEJESUS GARCIA FONTALVOResponda, realice los clculos, la simulacin y disee los circuitos que se requieren para solucionar los tems siguientes:b. responda falso (F) o verdadero (v) y el porqu.

1. Un tomo es la partcula ms pequea en un elemento. ( ) falso (X) verdaderopor que lo fundamental para construir las cosas materiales es el tomo y un elemento contiene cantidades de tomos que por su propiedad son pequeos.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________2. Un electrn es una partcula cargada negativamente.3. ( ) falso ( X) verdaderopor que sabemos que el atomo tiene tres particulas que son el proton que es positivo el neutron que es neutro y electron que es negativo._____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Un tomo est compuesto por electrones, protones y neutrones. ( ) Falso (X) verdaderopor que para un atomo estar equilibrado necesia de esas tres particulas que son la compocicion del atomo. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Los electrones son una parte del ncleo de un tomo. (X) falso ( ) verdaderopor que los electrones estan el las espiras del atomo o sea afuera en los niveles de valencia el nuclo esta compuesto por neutrones y protones. __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________5. Los electrones de valencia existen en la capa externa de un tomo. ( ) falso (X ) verdaderopor que ya que estos atomos estan en el ultimo nivel de valencia son los que se encargan de el enlace posible entre dos atomos mediante esos electrones. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Se forman cristales mediante el enlace de tomos. ( ) falso (X ) verdaderopor que cuando los atomos se enlasan se mantienen unidos dentro de la estructura cristalina devido a los enlaces covalentes que hay entre ellos y son creados por la interaccion de los ultimos electrones de un atomo. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

7. El silicio es un material semiconductor. ( ) falso ( X) verdaderoporque gracias a la estructura que presenta es uno de los mejores semiconductores que existe.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

8. Todos los diodos tiene una unin pn. ( ) falso (X ) verdaderopor que una de las caracteristicas mas importante del diodo es esa para su funcionamiento. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

9. Las regiones p y n en un diodo se forman mediante un proceso llamado ionizacin. ( X ) falso ( ) verdaderopor que estas regiones quedan neutras mediante el proceso de los protones y electrones que quedan repartidos en la misma cantidad en cada region.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

10. Las dos regiones de un diodo son el nodo y el colector. (X) falso ( ) verdaderoPorque las dos regiones se llaman nodo y ctodo. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Un diodo puede conducir corriente en dos direcciones con igual facilidad. ( X) falso ( ) verdaderopor que la corriente circula en un solo sentido y del lado inverso no circula. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

12. Un diodo conduce corriente cuando est polarizado en directa. ( ) falso ( X) verdaderoPorque despus de que el voltaje polarizado sea mayor que el potencial de la barrera, se cierra el circuito y aparece la corriente. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

13. Cuando est polarizado en inversa, un diodo idealmente aparece como un corto. ( X) falso ( ) verdaderopor que en este caso queda como circuito abierto y la corriente es cero. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

14. Dos tipos de corriente en un diodo son la de electrones y la de huecos. ( ) falso (X ) verdaderopor que sabemos que son las corriente de un diodo. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

a. Cuestionario de mltiple opciones y una sola respuesta verdadera.1. Un tomo est compuesto por(a) Un ncleo y slo un electrn (b) Un ncleo y uno o ms electrones(c) Protones, electrones y neutrones (d) Respuestas b) y c)Explique por qu. Es la (c), porque todo atomo para estar balanceado tiene que estar conformado por protones neutrones y electrones.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

2. El ncleo de un tomo est compuesto por(a) Protones y neutrones (b) Electrones(c) Electrones y protones (d) Electrones y neutronesExplique por qu. Es la (a) , porque un nucleo esta compuesto por neutroes y protones y en los niveles de valencia estn los electrones____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Los electrones de valencia estn(a) En la rbita ms cercana al ncleo (b) En la rbita ms distante del ncleo(c) En varias rbitas alrededor del ncleo (d) No asociados con un tomo particularExplique por que. Es la (b) , porque los electrones de valencia estn en la capa de valencia que esta distante del nucleo.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Un ion positivo se forma cuando(a) Un electrn se escapa del tomo(b) Hay ms huecos que electrones en la rbita externa(c) Dos tomos se enlazan entre s(d) Un tomo adquiere un electrn de valencia extraExplique por que. Es la (a), porque el atomo al ceder su electron de valencia el atomo queda cargado posivamente. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 5. El material semiconductor ms utilizado en dispositivos electrnicos es el(a) Germanio (b) Carbn (c) Cobre (d) SilicioExplique por qu. Es la (d), Porque los electrones de valencia estn ms cerca del ncleo y no permiten que estos se desprendan con mucha facilidad. ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________6. La diferencia entre un aislante y un semiconductor es(a) Una banda prohibida ms amplia entre la banda de valencia y la banda de conduccin(b) El nmero de electrones libres(c) La estructura atmica(d) Respuestas a), b) y c)Explique por qu. Es la (a), porque en los aislantes la banda prohibida es muy grande y se hace casi imposible saltar un electrn de valencia a la banda de conduccin, solo llega a ser posible en casos extremos. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________7. La banda de energa en la cual existen los electrones libres es la(a) Primera banda (b) Segunda banda (c) Banda de conduccin (d) Banda de valenciaExplique por qu. Es la (c), porque cuando un electron se pasa a la banda de conduccin esta vuelve al electron libre. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________8. En un cristal semiconductor, los tomos se mantienen unidos por(a) La interaccin de los electrones de valencia (b) Las fuerzas de atraccin(c) Los enlaces covalentes (d) Respuestas a), b) y c)Explique por que.Es la (d), porque una cosa conlleva a la otra, son necesarios los 3 aspectos. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________9. En un semiconductor intrnseco(a) No hay electrones libres(b) Los electrones libres son producidos trmicamente(c) Slo hay huecos(d) Hay tantos electrones como huecos(e) Respuestas b) y d)Explique por qu. Es la (e), porque cuando un electrn de valencia salta de la banda de valencia a la banda de conduccin deja un hueco en la banda de valencia. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________10. El proceso de agregar impurezas a un semiconductor intrnseco se llama(a) Dopado (b) Recombinacin (c) Modificacin atmica (d) IonizacinExplique por que. Es la (a), porque le agregan bastantes impurezas para aumentar el nmero de portadores de corriente ya sea electrones o huecos. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

11. Se agregan impurezas trivalentes al silicio para crear(a) Germanio (b) Un semiconductor tipo p(c) Un semiconductor tipo n (d) Una regin de empobrecimientoExplique por que. Es la (b), porque al agregarle impurezas trivalentes al silicio se busca incrementar el nmero de huecos para poder receptar electrones. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________12. El propsito de una impureza pentavalente es(a) Reducir la conductividad del silicio (b) Incrementar el nmero de huecos(c) Incrementar el nmero de electrones libres (d) Crear portadores minoritariosExplique por que. Es la (c), porque al incrementar el nmero de electrones se busca portar electrones.____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

13. Los portadores mayoritarios en un semiconductor tipo n son(a) Huecos (b) Electrones de valencia(c) Electrones de conduccin (d) ProtonesExplique por que. Es la (c), porque se busca donar los electrones. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________14. Los huecos en un semiconductor tipo n son(a) Portadores minoritarios producidos trmicamente(b) Portadores minoritarios producidos por dopado(c) Portadores mayoritarios producidos trmicamente(d) Portadores mayoritarios producidos por dopadoExplique por que. Es la (a), porque existen algunos huecos que se crean cuando trmicamente se generan pares electrn- hueco. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

15. Se forma una unin pn mediante(a) La recombinacin de electrones y huecos(b) Ionizacin(c) El lmite de un material tipo n y uno tipo p(d) El choque de un protn y un neutrnExplique por que. Es la (c), porque la regin n y la regin p se unen y los electrones libres se unen con los huecos. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________16. La regin de empobrecimiento se crea por(a) Ionizacin (b) Difusin (c) Recombinacin (d) Respuestas a), b) y c)Explique por que. Es la (D), porque todos esos aspectos son necesarios para darse la regin de empobrecimiento. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________17. La regin de empobrecimiento se compone de(a) Nada ms que portadores minoritarios (b) Iones positivos y negativos(c) Nada de portadores mayoritarios (d) Respuestas b) y c)Explique por que. Es la (b), porque al formarce la unin pn la regin n pierde a medidas que se difunfem electrones atraves de la dicha unin, lo cual crea una capa positiva muy cerca a la unin. Y asi de igual maneras la regin p pierde huecos a medida que los electronen invaden a los dichos huecos esto crea la capa negativa cerca a la unin. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________18. El trmino polarizacin es(a) La relacin de los portadores mayoritarios a los portadores minoritarios(b) La cantidad de corriente a travs de un diodo(c) Un voltaje de cc aplicado para controlar la operacin de un dispositivo(d) Ni a) ni b) ni c)Explique por que. Es la (c), porque dependiendo de qu forma se aplique el voltaje en el diodo, se podr saber cual es la polarizacin del diodo. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________19. Para polarizar en directa un diodo(a) Se aplica un voltaje externo positivo en el nodo y negativo en el ctodo(b) Se aplica un voltaje externo negativo en el nodo y positivo en el ctodo(c) Se aplica un voltaje externo positivo en la regin p y negativo en la regin n(d) Respuestas a) y c)Explique por que. Es la (c), porque ste es un requisito para que se d la polarizacin en directa. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________20. Cuando un diodo est polarizado en directa y el voltaje de polarizacin se incrementa, la corriente de polarizacin en directa:(a) se incrementa (b) se reduce (c) No cambiaExplique por que. Es la (a), Porque al incrementarse gradualmente el voltaje hasta llegar al punto de mximo voltaje del diodo, la corriente se incrementa con rapidez. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________21. Cuando un diodo est polarizado en directa y el voltaje de polarizacin se incrementa, el voltaje a travsdel diodo (de acuerdo con el modelo prctico):a. se incrementa (b) se reduce (c) No cambia.Explique por qu. Es la (c), Porque es equivalente al voltaje del potencial de barrera que es 0.7V. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________22. Cuando un diodo est polarizado en inversa y el voltaje de polarizacin se incrementa, la corriente en inversa (de acuerdo con el modelo prctico):a. se incrementa (b) se reduce (c) No cambiaExplique por qu. Es la (c), porque el circuito est abierto y no circula corriente por l. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________23. Cuando un diodo est polarizado en inversa y el voltaje de polarizacin se incrementa, la corriente (de acuerdo con el modelo completo):a. se incrementa (b) se reduce (c) No cambia.Explique por qu. Es la (a), Porquea pesar de que el circito se encuentre abierto la resistencia de polarizacin en inversa de la corriente cierra el circuito lo cual esta la hace muy grande y la corriente demasiado pequea y se incrementa lentamente.__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________24. Cuando un diodo est polarizado en directa y el voltaje de polarizacin se incrementa, el voltaje a travs del diodo (de acuerdo con el modelo completo):a. se incrementa (b) se reduce (c) No cambia.Explique por que. Es la (a), porque antes de que llegue al valor del potencial de la barrera (0.7) , el valor del voltaje polarizado es el mismo que el del diodo pero despus que sobrepasa el potencial de la barrera, el voltaje en el diodo sigue incrementando pero de manera muy lenta. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________25. 6. Si la corriente de polarizacin en directa en un diodo se incrementa, el voltaje en el diodo (de acuerdo con el modelo prctico):a. se incrementa (b) se reduce (c) No cambiaExplique por que. Es la (c), Porque llega al punto donde el voltaje se estabiliza y la corriente se incrementa muy rpidamente. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________26. 7. Si la corriente de polarizacin en directa en un diodo se reduce, el voltaje en el diodo (de acuerdo con el modelo completo):a. se incrementa (b) se reduce (c) No cambiaExplique por qu. Es la (c), Porque en este modelo el voltaje permanece contante hasta en un punto de alcanzar el potencial de barrera. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________27. 8. Si se excede el potencial de barrera de un diodo, la corriente de polarizacin en directa:a. se incrementa (b) se reduce (c) No cambiaExplique por que. Es la (a), porque incrementa con gran rapidez, ya que el circuito se cierra y puede circular la corriente. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________28. La resistencia dinmica puede ser importante cuando un diodo:(a) Se polariza en inversa.(b) Se polariza en directa.(c) Se encuentra en la condicin de ruptura con polarizacin en inversa.(d) No est polarizado.Explique por que. Es la (c), Porque la resistencia es prcticamente muy grande y solo deja pasar una corriente muy pequea, es decir la resistencia tiende al infinito. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

29. La curva V-I para un diodo muestra:(a) El voltaje a travs del diodo con una corriente dada.(b) La cantidad de corriente con un voltaje de polarizacin dado.(c) La disipacin de potencia.(d) Ninguna de estas situaciones.Explique por que. Es la (a), estas curvas nos ayudan a ver el comportamiento del diodo directa e inversamente. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________30. Idealmente, un diodo puede ser representado por:(a) Una fuente de voltaje (b) Una resistencia(c) Un interruptor (d) Todas las anterioresExplique por que. Es la (c), porque dependiendo en que polarizacin este, puede dejar pasar corriente o no, es decir, abrir o cerrar el circuito. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________31. En el modelo prctico de diodo:(a) El potencial de barrera se toma en cuenta(b) La resistencia dinmica con polarizacin en directa se toma en cuenta(c) Ningunas de las anteriores(d) Tanto a) como b)Explique por que. Es la (a), Porque en polarizacin directa se necesita un voltaje que alcance el potencial de barrera para que la corriente se dispare y se incremente rpidamente. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________32. En el modelo completo de diodo:(a) El potencial de barrera se toma en cuenta(b) La resistencia dinmica con polarizacin en directa se toma en cuenta(c) La resistencia con polarizacin en inversa se toma en cuenta(d) Todas las anterioresExplique por que. Es la (d), Porque cada una de los aspectos anteriores influye en el voltaje y la corriente que fluya por el diodo. ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Problemas:1. Explique la figura siguiente determinando sus diferencias fsicas elctricas. En cada uno de los diagramas de energa que aparecen en ella, determine la clase de material con base en comparaciones relativas.

La figura A, nos muestra un aislante ya que la banda prohibida es muy ancha, esto le impide a los electrones de valencia saltar a la banda de conduccin.La figura B, nos muestra un semiconductor ya que la banda prohibida es muy pequea diferencindola con la del aisalante, esto hace posible que un electron salta a la banda de conduccion.La figura C, nos muestra un conductor ya que no hay banda prohibida.

2. para cada diodo determine:a. polarizacin del diodo.b. Voltajes en cada resistenciac. Simlelo y compruebe los dos tems anteriores

a. Polarizacin inversa.

b. Polarizacin directa.

c. Polarizacin directa.Por mallas:

1) 2)

d. Polarizacin inversa.

3. Para cada circuito de la figura se requiere una corriente directa Idc de 100 mAmp. Sobre la resistencia de carga Rl.de 1k haga:a. Calcule para las tres modelos del diodo:i. Vdc en la cargaii. Vp en el primario. iii. Vrms en el secundario del transformado. iv. El PIVb. Grafique las ondas de salida para cada circuito y determine la su frecuencia.c. Simulacin verificando la solucin del problema. Observe las ondas de voltaje en la resistencia y justifique la onda de acuerdo a teora y a los clculos

1) a) Si la relacin de transformacin es de 2:1 entonces 100mA en relacin al segundo devanado seria de 200mA. Cuando el diodo est directamente polarizado tenemos que:I) II) Como el voltaje del secundario es la mitad del primario tenemos que:

III) IV) Como el voltaje se salida es igual al voltaje del secundario menos 0.7V en la cada del diodo tenemos que el voltaje de pico inverso seria:

2) a) I) II) Como el voltaje del secundario es la mitad del primario tenemos que:

III) IV) Como el voltaje se salida es igual al voltaje del secundario menos 0.7V en la cada del diodo tenemos que el voltaje de pico inverso en D2 seria:

3) a) teniendo en cuenta que la relacin de transformacin es de:

I) II) Como el voltaje del secundario es la mitad del primario tenemos que:

III) IV) El voltaje pico inverso para cada diodo seria: