Algebra

UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I - ING. ELECTRICA
1-4- Diodos especiales
--------------------------------------------------------------------------------------------------------DIODOS ESPECIALES
Tenemos una gran variedad de semiconductores de una juntura, con características
eléctricas especiales. Los más relevantes son los siguientes: Diodo Zener, diodo
varicaps., diodo túnel, diodo Schottky,diodo emisor de luz, fotodiodos, diodos de
corriente constante, diodos de recuperación en escalón, diodos invertidos.
Diodos Zener

iz

Polarización
directa

Estos diodos, tienen propiedades similares a
la de un diodo normal “pn”. La característica
Vzk
V—I, obedece en polarizacìon directa, a la
característica exponencial donde:
id = Is[ e(Vz/η.VT) - 1] para vz > 0. En polarizacìon
vz
inversa, elcomportamiento es similar al diodo común,
siempre que la tensión inversa no sea excesiva. A
Vz=cte
partir de una determinada tensión inversa,
denominada “Vzk”, se produce la “ruptura de la
juntura” que hace que aumente notoriamente la
Polarización
corriente inversa, sin que aumente la tensión en sus
inversa
extremos. Dentro de ciertos límites de corriente
inversa, esta ruptura no es destructiva. Deallí la
aplicación de este elemento como “tensión de
referencia” o de “regulación de tensión”.
Mecanismo de ruptura: Existen dos formas de ruptura: Ruptura por avalancha y
ruptura por efecto Zener. En la primera, los portadores de carga generados
térmicamente, adquieren suficiente energía a partir del potencial eléctrico externo
aplicado, produciéndose la ruptura de enlaces covalentes generandopares “electrón –
huecos”. Estos a su vez también adquieren energía para romper otros enlaces covalentes
y así este proceso se hace acumulativo, dando lugar a un aumento de la corriente
inversa. Este proceso se denomina “multiplicación por avalancha”.
La “ruptura Zener”, se produce por el propio campo eléctrico en la zona de la juntura
(zona de la barrera de potencial o campo eléctrico ínterconstruido) que se ve
incrementado por el potencial eléctrico externo aplicado. Este, provoca la separación de
los electrones de sus enlaces covalentes, generando los portadores de carga “electrónhueco”.
Un diodo Zener esta construido, drogando fuertemente las regiones p y n de la juntura
pn. Para diodos con tensiones de ruptura por debajo de los 6 volt, el mecanismo de
ruptura es por “efecto Zener”. Porencima de este valor el mecanismo de ruptura es por
“avalancha”. Cualquiera sea el mecanismo de ruptura, se les denomina “diodos Zener”.
Características de temperatura: La tensión de
Coef.+
ruptura es función de la temperatura. Esta
6 volt
Temp.
dependencia se especifica, mediante el coeficiente
de temperatura, definido como “el cambio de la
tensión de referencia (%) por grado centígrado devariación de la temperatura. Este valor suele estar
vz
comprendido entre ± 1% / ªC dependiendo de la
tensión de ruptura. Para diodos Zener por debajo
de los 6 volt, el coeficiente es negativo. Por arriba
de 6 volt, es positivo.
___________________________________________________________________
Apunte de cátedra
Autor: Ing. Domingo C. Guarnaschelli

1

UTN REG. SANTA FE – ELECTRONICA I - ING.ELECTRICA
1-4- Diodos especiales
--------------------------------------------------------------------------------------------------------Resistencia dinámica: En los diodos Zener reales, en la zona de la ruptura, rd no es
constante, sino que se va incrementado levemente, con el aumento de de la corriente
inversa. La reciproca de la pendiente de la curva V—I , en el punto de funcionamiento
se le denominacomo ya lo hemos tratado, “resistencia dinámica del diodo Zener”
rd = ∆Vz / ∆Iz. Este valor suele estar comprendido en ≈ 5 para diodos Zener con
tensiones de ruptura de alrededor de los 6 volt. Este valor, se incrementa para tensiones
de ruptura mayores y menores a 6 volt. En la zona del codo de la ruptura (Izk), su valor
se incrementa notablemente. Por ejemplo el diodo zener 1N957 tiene una...