Caso práctico: Identificar el cátodo y ánodo en diodos

Contexto del caso

• Escenario: Caso práctico: Identificar el cátodo y ánodo en diodos
• Objetivo: Reconocer con certeza los terminales del diodo (ánodo/cátodo) usando tres métodos complementarios: visual, modo diodo del multímetro y medidas en un pequeño circuito.
• Topología (resumen): Fuente DC +5 V → R1 (1 kΩ) → D1 (diodo bajo prueba) → GND.
• Mediciones (resumen): Prueba de diodo en multímetro; V_R entre VR+ y VR−; V_D entre VD+ y VD−.

Materiales

• 1 Fuente DC de 5 V (de banco o USB estable)
• 1 Diodo bajo prueba (p. ej., 1N4148 o 1N4007)
• 1 Resistor de 1 kΩ, 1/4 W
• 1 Protoboard
• 4-6 Cables de conexión
• 1 Multímetro digital con función “prueba de diodos”, VDC y ohmímetro

Guía de conexionado

• Abreviaturas de puntos de medida en el esquema:
• VR+: punto superior del resistor R1 (para la punta roja al medir V_R).
• VR−: punto inferior de R1 (para la punta negra al medir V_R).
• VD+: punto superior del diodo D1 (para la punta roja al medir V_D).
• VD−: punto inferior de D1 (para la punta negra al medir V_D).
• V_R: tensión en el resistor (VR+ respecto a VR−).
• V_D: tensión en el diodo (VD+ respecto a VD−).
• Montaje:
• Con la fuente apagada, conecta el positivo de +5 V a un extremo de R1 en la protoboard.
• Conecta el otro extremo de R1 al nodo donde irá el diodo D1.
• Inserta D1 con orientación “desconocida” (a propósito), un terminal al nodo que viene de R1 y el otro a la línea de GND.
• Conecta el GND de la fuente a la línea de tierra de la protoboard.
• Deja accesibles los nodos indicados como VR+, VR−, VD+ y VD− para las puntas del multímetro.
• No enciendas aún la fuente.

Esquemático

                      +5 V (Fuente DC 5 V, Material 1)
                       │
                       ● VR+
                       │
                      ┌┴┐
                      │ │   R1 = 1 kΩ (serie, Material 3)
                      │ │
                      └┬┘
                       │
                       ● VR-
                       │───● VD+
                       │
                      ┌┴┐
                      │ │   D1 = diodo bajo prueba (Material 2)
                      │ │        (p. ej., 1N4148 / 1N4007)
                      └┬┘
                       │
                       ● VD-
                       │
                      GND

Mediciones y pruebas

• ••Inspección visual del diodo:**

  • Busca una banda/anillo en el cuerpo del diodo: ese lado es el cátodo (K).
  • En diodos de vidrio (1N4148), la banda negra/marrón indica el cátodo. En 1N400x, la banda gris/plateada indica cátodo.
  • Si el marcado está borrado o la forma no es clara, continúa con las pruebas eléctricas.

• Prueba con el multímetro en “modo diodo”:

  • Ajusta el multímetro a la función de prueba de diodos.
  • Coloca la punta roja en un terminal del diodo y la negra en el otro (diodo fuera del circuito o con la fuente apagada).
  • Lectura esperada:
    • Si muestra ~0.50–0.80 V (V_F, caída directa típica de silicio), la punta roja está en el ánodo (A) y la negra en el cátodo (K).
    • Si muestra OL/∞ o no conduce, intercambia las puntas. En la orientación que conduzca, rojo→ánodo y negro→cátodo.
  • Nota: V_F ≈ 0.2–0.3 V en germanio, ≈ 0.15–0.3 V en Schottky.

• Prueba en el circuito con 5 V:

  • Enciende la fuente a 5 V.
  • Mide V_R:
    • Coloca la punta roja en VR+ y la negra en VR−. Esta medición es V_R (tensión en R1).
    • Si V_R ≈ 4–5 V, el diodo está conduciendo corriente (sesgo directo).
    • Si V_R ≈ 0 V, el diodo está en inversa (no conduce).
  • Mide V_D:
    • Coloca la punta roja en VD+ y la negra en VD−. Esta medición es V_D (tensión en el diodo).
    • Si V_D ≈ 0.6–0.8 V (silicio), el diodo está en directo: el terminal conectado a VD+ es el ánodo y el de VD− es el cátodo.
    • Si V_D ≈ 5 V (aprox. la tensión de la fuente), el diodo está en inversa: el terminal conectado a VD+ es el cátodo y el de VD− es el ánodo.
  • Coherencia entre V_R y V_D:
    • En directo: V_R alta y V_D baja (suma ≈ 5 V).
    • En inversa: V_R baja y V_D alta (≈ 5 V).

• Conclusión y marcado:

  • Identifica y etiqueta con una pequeña marca o nota la patilla del cátodo (K) y la del ánodo (A) para futuras conexiones.
  • Verifica una segunda vez con el modo diodo del multímetro para confirmar.

Errores comunes

• Conectar el diodo sin resistor en serie durante pruebas con fuente: riesgo de sobrecorriente.
• Medir corriente con el multímetro en escala de A en paralelo al diodo o a la fuente: produce cortocircuito y puede fundir el fusible del multímetro.
• Interpretar al revés la banda del diodo: la banda SIEMPRE marca el cátodo.
• Medir en modo diodo con el componente aún polarizado por la fuente: apaga la fuente o retira el diodo del circuito.

Seguridad

• Trabaja a 5 V y usa R1 ≥ 1 kΩ para limitar la corriente a unos miliamperios.
• No superes la tensión inversa máxima del diodo (VRRM). Con 5 V estás en un rango seguro para 1N4148/1N4007.
• Desconecta la alimentación antes de reconfigurar el circuito o cambiar el modo del multímetro.

Mejores prácticas y variantes

• Variante con LED: sustituye D1 por un LED; si enciende, está en directo y el terminal conectado a +5 V mediante R1 es el ánodo del LED.
• Si tu fuente es de 9 V, incrementa R1 a 2.2 kΩ–4.7 kΩ para mantener corrientes bajas.
• Documenta en una hoja tus lecturas V_R y V_D para distintos diodos (silicio, Schottky, LED) y compara sus V_F características.

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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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