Diseño de sistema de medición de parámetros para semiconductores (Diodos, BJT y MOSFET) | Design of parameter measurement system for semiconductors (Diodes, BJT and MOSFET)

Este proyecto tuvo como objetivo realizar el diseño de un sistema para la medicion de parámetros de semiconductores, específicamente para diodos, transistores BJT y Mosfet. Específicamente este sistema permite evaluar el voltaje de polarización directa en diodos, la ganancia de corriente en BJTs, el voltaje de saturación colector-emisor, el voltaje de umbral en Mosfets, la resistencia de drain-source y el voltaje de ruptura en diodos Zener. Este proyecto surge como respuesta a una problemática muy común en la electrónica, y es que, algunos dispositivos de baja calidad, falsificados o con algún defecto de fabrica pueden presentar valores atípicos en un parámetro de los mencionados, lo que puede afectar o hasta comprometer el rendimiento del sistema electrónico al que pertenece, para evitar esto se plantea un sistema que permita medir y caracterizar los dispositivos antes de involucrarlos en un circuito. El sistema diseñado logro cumplir con los objetivos y requerimientos planteados, alcanzando por ejemplo una precisión de ±0.05V en las mediciones de voltaje y de ±0.02mA en las mediciones de corriente de las que dependen varias mediciones. Las pruebas realizadas confirmaron que el sistema es capaz de detectar con alta precisión variaciones en los componentes que podrían señalar fallas o problemas de calidad, lo que resulta de gran valor en entornos industriales y educativos. Además, el sistema se diseñó en pro de garantizar estabilidad para cada una de las mediciones garantizando poder realizar la medicion de los parámetros en los rangos estipulados, este diseño se especificó detalladamente para lograr el fácil entendimiento y alguna posible mejora del sistema.

Ingeniero Electrónico

Pregrado

The objective of this project was to design a system for measuring semiconductor parameters, specifically for diodes, BJT transistors, and MOSFETs. This system enables the evaluation of forward voltage in diodes, current gain in BJTs, collector-emitter saturation voltage, threshold voltage in MOSFETs, drain-source resistance, and breakdown voltage in Zener diodes. This project addresses a common issue in electronics: some low-quality, counterfeit, or defective devices can exhibit atypical values in one of these parameters, which can affect or even compromise the performance of the electronic system in which they are used. To prevent this, a system is proposed that measures and characterizes components before they are integrated into a circuit. The designed system successfully met the stated objectives and requirements, achieving, for instance, a precision of ±0.05V in voltage measurements and ±0.02mA in current measurements, which are essential for several evaluations. Tests confirmed that the system can accurately detect variations in components that may indicate faults or quality issues, which is highly valuable in both industrial and educational settings. Furthermore, the system was designed to ensure stability in each measurement, allowing parameters to be assessed within the stipulated ranges. The design was specified in detail to facilitate understanding and allow for potential future improvements.