Diseño electrónico para la verificación de parámetros en dispositivos semiconductores BJT, MOSFET de enriquecimiento y diodos (2025)
Este proyecto se centró en desarrollar un sistema autónomo para la medición y verificación de parámetros críticos en dispositivos semiconductores como diodos rectificadores, diodos Zener, transistores MOSFET y BJT. La ingeniería aplicada consistió en diseñar una herramienta independiente que, sin necesidad de instrumentación externa, permita visualizar los resultados de las mediciones en tiempo real a través de una pantalla integrada. El enfoque general del proyecto radica en la comparación de los parámetros medidos en dispositivos electrónicos con los valores de referencia proporcionados por los fabricantes. El problema abordado se refiere a la discrepancia entre los valores teóricos que figuran en las hojas de datos de los dispositivos semiconductores y los valores reales que se obtienen en las mediciones de dichos componentes. Esta variación se observa en dispositivos como diodos, transistores bipolares (BJT) y MOSFET, y afecta parámetros críticos como el voltaje directo (Vf) de un diodo, la ganancia de corriente (Hfe) en BJTs, el voltaje de saturación colector-emisor (Vcesat), el voltaje de umbral puerta-fuente (Vgsth) en MOSFET, la resistencia de encendido drenador-fuente (RDSon) y el voltaje de ruptura (Vz) de diodos Zener. Las causas de estas discrepancias incluyen la proliferación de componentes falsificados que no cumplen con los estándares de calidad y defectos resultantes de manipulación o almacenamiento inadecuados, lo que puede comprometer el rendimiento y la fiabilidad en aplicaciones finales. El desarrollo técnico del proyecto abarcó el diseño electrónico detallado, incluyendo la selección de componentes, el análisis de circuitos y la definición de rangos de operación y comportamientos específicos para cada parámetro medido. Se definieron márgenes de error específicos, como ±0.3V para el voltaje de umbral en MOSFETs (Vgsth) y ±10mΩ para la resistencia de encendido (RDSon), garantizando precisión en las mediciones y cumpliendo con exigentes requisitos funcionales. Aunque se realizaron simulaciones de validación, el objetivo principal fue implementar un sistema robusto que permita la verificación confiable de componentes semiconductores en entornos industriales o académicos.