Caso práctico: Verificar polarización directa de un diodo

Materiales

• 1 × Diodo 1N4148 (o 1N4001)
• 1 × Resistor 1 kΩ (1/4 W)
• 1 × Fuente DC 5 V (puede ser una fuente de laboratorio o 3×AA ≈ 4.5 V)
• 1 × Protoboard
• 4 × Cables de conexión
• 1 × Multímetro digital (modo V DC y preferible con modo A DC)

Guía de conexionado

• Coloca la fuente DC con su positivo en el carril +V de la protoboard y el negativo en el carril GND.
• Inserta el resistor R1 desde el carril +V hasta una hilera libre (este nodo será el nodo intermedio).
• Inserta el diodo D1 desde ese nodo intermedio hasta el carril de GND:
• Ánodo (A) del diodo hacia el nodo intermedio (arriba).
• Cátodo (K) del diodo hacia GND (abajo).
• Verifica que el camino sea: +V → R1 → D1 → GND, sin derivaciones ni cables sueltos.
• Prepara el multímetro en modo V DC para medir tensiones (V).
• Abreviaturas de medida en el esquema:
• V_R+: punto superior del resistor (respecto a GND).
• V_R-: punto inferior del resistor (nodo intermedio).
• V_D+: punto superior del diodo (nodo intermedio).
• V_D-: punto inferior del diodo (lado GND).
• V_R es la tensión en R1 entre V_R+ (roja) y V_R- (negra).
• V_D es la tensión en D1 entre V_D+ (roja) y V_D- (negra).
• I_D es la corriente por el diodo; la obtendrás como I_D = V_R / R1, o bien insertando el multímetro en serie en modo A DC.

Esquemático

           +5 V (Fuente DC)
             │
            ● V_R+
             │
            ┌┴┐
            │ │
            │ │
            └┬┘   R1 = 1 kΩ (resistencia serie)
             │
            ● V_R-
            ● V_D+
             │
            ┌┴┐
            │ │
            │ │
            └┬┘   D1 = Diodo 1N4148 (A arriba, K abajo)
             │
            ● V_D-
             │
            GND

Mediciones y pruebas

• Comprobación inicial:

  • Revisa la orientación de D1: ánodo hacia R1 (arriba) y cátodo hacia GND (abajo).
  • Confirma que no hay cortocircuitos entre +5 V y GND.

• Medir V_D (tensión en el diodo):

  • Coloca la punta roja en ● V_D+ y la negra en ● V_D-.
  • V_D es la caída de tensión en el diodo. En conducción directa con 5 V y R1 = 1 kΩ, espera ≈ 0.60 a 0.75 V para un diodo de silicio (1N4148/1N4001).

• Medir V_R (tensión en el resistor):

  • Coloca la punta roja en ● V_R+ y la negra en ● V_R-.
  • V_R ≈ 5 V − V_D. Con V_D ≈ 0.65 V, esperas V_R ≈ 4.35 V.

• Calcular I_D (corriente en el diodo):

  • I_D = V_R / R1. Con V_R ≈ 4.35 V y R1 = 1 kΩ, I_D ≈ 4.35 mA.
  • Alternativa (opcional): pon el multímetro en modo A DC e insértalo en serie entre R1 y D1 (abriendo el nodo intermedio). La lectura debe coincidir aproximadamente con el cálculo.

• Verificar polarización directa:

  • Si V_D ≈ 0.6–0.75 V y I_D > 0, el diodo está en polarización directa.
  • Si V_D es ≈ 0 V e I_D ≈ 0, revisa conexiones; si V_D ≈ V_fuente (por ejemplo, >4 V) e I_D ≈ 0, el diodo podría estar invertido (polarización inversa) o abierto.

• Prueba de variación (opcional, manteniendo la topología):

  • Cambia R1 a 2.2 kΩ. Repite medidas: V_D variará poco, I_D ≈ (5 − V_D)/2.2 kΩ será menor.
  • Cambia la fuente a 3.3 V: V_D seguirá alrededor de 0.55–0.7 V y I_D disminuirá respecto a 5 V.

Errores comunes

• Invertir el diodo (K hacia arriba y A hacia GND) impide la conducción directa; V_D se acercará a la tensión de la fuente y no circulará corriente.
• Usar R1 demasiado pequeño (<220 Ω con 5 V) puede forzar una corriente excesiva. Mantén R1 ≥ 680 Ω para este caso básico.
• Medir tensiones respecto a puntos incorrectos: recuerda que la sonda roja va al punto con la abreviatura “+” y la negra al punto “−” indicado en el esquema.

Seguridad

• Trabaja con baja tensión (3.3–5 V). Evita cortocircuitos: conecta siempre el resistor en serie con el diodo.
• Si usas una fuente de laboratorio, limita la corriente a ≈ 20 mA para proteger componentes.

Mejoras y extensiones

• Sustituye D1 por un diodo Schottky (por ejemplo, 1N5819) y observa V_D ≈ 0.2–0.3 V.
• Repite con un LED (misma topología: +V → R → LED → GND) y compara su V_D típica (≈1.8–2.2 V rojo; >2.8 V azul/blanco).

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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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