Caso práctico: Comprobar polarización inversa y fuga

Objetivo y plan

• Objetivo: Comprobar que el diodo está polarizado en inversa y cuantificar su corriente de fuga (I_R).
• Topología (resumen): Fuente +V → R1 en serie → nodo → D1 hacia GND (cátodo al nodo, ánodo a GND).
• Mediciones (resumen): Medir V_R en R1 y V_D en D1 con DMM; calcular I_R = V_R / R1. Opcional: medir I_R en serie con el DMM en µA.

Materiales

• 1× Diodo Schottky D1 (1N5819 o similar)
• 1× Resistencia R1 de 100 kΩ, 1/4 W (limitadora)
• 1× Batería de 9 V con portapila (o fuente DC 5–12 V)
• 1× Protoboard
• 6× Cables de puente
• 1× Multímetro digital (con rangos VDC y µA)

Guía de conexionado

• Coloca R1 entre el positivo de la batería (+V) y un nodo libre de la protoboard.
• Conecta el cátodo de D1 (extremo con la banda) al mismo nodo que sale de R1.
• Conecta el ánodo de D1 a GND (negativo de la batería). Con esto, D1 queda en polarización inversa.
• Conecta el negativo de la batería a la barra de GND de la protoboard y el positivo a la barra de +V.
• Abre el multímetro en modo voltios DC para las tensiones y, si usas el método opcional, en µA DC para la corriente.
• Abreviaturas de medida usadas en el esquema y cómo medirlas:
• V_R+ y V_R−: Caída de tensión en R1. Coloca la punta roja del DMM en V_R+ y la negra en V_R−.
• V_D+ y V_D−: Tensión inversa en el diodo D1. Punta roja en V_D+ y negra en V_D−.
• I_R: Corriente de fuga del diodo. Se obtiene como I_R = V_R / R1; opcionalmente puede medirse en serie intercalando el DMM entre el nodo de R1 y el cátodo de D1 (modo µA).

Esquemático

       +V (9 V)
        │
        ├─●V_R+
        │
       ┌┴┐
       │ │  R1 = 100 kΩ (limitador)
       │ │
       └┬┘
        │
        ├─●V_R−
        │
        ├─●V_D+
        │
       ┌┴┐
       │ │  D1 = 1N5819 (cátodo arriba)
       │ │
       └┬┘
        │
        ├─●V_D−
        │
       GND

Mediciones y pruebas

• Verificación de polarización inversa:

  • Con el DMM en VDC, mide V_D entre V_D+ (roja) y V_D− (negra). En inversa, V_D debería ser cercana a +V menos la caída en R1; típicamente varios voltios positivos.
  • Si V_D ≈ 0.2–0.7 V, el diodo está en directa (orientación invertida). Revisa que el cátodo (banda) esté hacia R1.

• Cálculo de corriente de fuga (método por resistor):

  • Mide V_R entre V_R+ (roja) y V_R− (negra).
  • Calcula I_R = V_R / R1. Ejemplo: si V_R = 0.85 V y R1 = 100 kΩ, entonces I_R ≈ 8.5 µA.
  • Interpreta: cuanto menor sea V_R, menor es I_R y menor la fuga del diodo.

• Medición directa de corriente (opcional):

  • Apaga la alimentación. Desconecta el cátodo de D1 del nodo y pon el DMM en serie en modo µA entre ese nodo y el cátodo de D1.
  • Enciende de nuevo. Lee I_R en el DMM. Debería coincidir aproximadamente con V_R / R1.
  • Apaga y vuelve a dejar el circuito como el esquema antes de seguir.

• Comprobaciones adicionales:

  • Cambia la fuente entre 5 V y 12 V y observa cómo varían V_R e I_R: la fuga aumenta con la tensión inversa.
  • Calienta ligeramente el diodo con la mano: la fuga aumenta con la temperatura; anota la variación de I_R.

Resultados esperados

• Con D1 = 1N5819 (Schottky) a 25 °C y +V = 9 V:
• V_D: ~7–9 V (dependiendo de la fuga).
• I_R: típicamente 1–50 µA. Si I_R > 100 µA a 9 V, el diodo podría estar degradado.
• Con un diodo de señal de silicio (1N4148), la fuga puede ser tan baja que V_R < 0.05 V e I_R < 0.5 µA; puede quedar por debajo de la resolución del DMM en algunos rangos.

Errores comunes

• Invertir la orientación de D1: verás ~0.2–0.7 V en V_D y una corriente alta limitada por R1 (no es fuga).
• Usar R1 demasiado baja: eleva innecesariamente la corriente si el diodo queda en directa por error.
• Medir mal las referencias: invertir las puntas al medir V_R o V_D invierte el signo e induce a confusión.
• No esperar a que la lectura se estabilice: la fuga puede tardar unos segundos en estabilizarse, especialmente si la temperatura cambia.

Seguridad

• Trabajas con baja tensión, pero evita cortocircuitar la batería.
• Apaga la alimentación antes de reconfigurar conexiones o poner el DMM en serie.
• No toques simultáneamente los puntos de medida: el cuerpo puede alterar lecturas muy pequeñas.

Mejoras y extensiones

• Compara dos diodos (Schottky vs 1N4148) usando el mismo R1 y +V.
• Realiza una curva I_R vs +V variando la tensión de 3 V a 12 V.
• Registra I_R a distintas temperaturas (ambiente, mano, aire frío) para ver su dependencia térmica.

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Carlos Núñez Zorrilla

Electronics & Computer Engineer

Ingeniero Superior en Electrónica de Telecomunicaciones e Ingeniero en Informática (titulaciones oficiales en España).

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