analogica

El diodo ideal es un componente discreto que permite la circulación de corriente entre sus terminales en un determinado sentido, mientras que la bloquea en el sentido contrario.
En la Figura 5.1 se muestran el símbolo y la curva característica tensión-intensidad del funcionamiento del diodo ideal. El sentido permitido para la corriente es de A a K.


El funcionamiento del diodo ideal es elde un componente que presenta resistencia nula al paso de la corriente en un determinado sentido, y resistencia infinita en el sentido opuesto. La punta de la flecha del símbolo circuital, representada en la figura 5.1, indica el sentido permitido de la corriente.
presenta resistencia nula.
presenta resistencia infinita.
Mediante el siguiente ejemplo se pretende mostrar el funcionamiento idealde un diodo en circuito sencillo.

Según está colocada la fuente, la corriente debe circular en sentido horario.
En el circuito de la izquierda, el diodo permite dicha circulación, ya que la corriente entra por el ánodo, y éste se comporta como un interruptor cerrado. Debido a esto, se produce una caída de tensión de 10V en la resistencia, y se obtiene una corriente de 5mA.
En el circuito de laderecha, el diodo impide el paso de corriente, comportándose como un interruptor abierto, y la caída de tensión en la resistencia es nula: los 10V se aplican al diodo.
DIODO DE UNION PN
Actualmente los diodos se fabrican a partir de la unión de dos materiales semiconductores de características opuestas, es decir, uno de tipo N y otro de tipo P. A esta estructura se le añaden dos terminalesmetálicos para la conexión con el resto del circuito. En la Figura 5.3: se presenta el esquema de los dos tipos de diodos que se fabrican actualmente, el diodo vertical y el plano.

El hecho de que los diodos se fabriquen con estos materiales conlleva algunas desviaciones de comportamiento con respecto al diodo ideal.
En este apartado se presenta en primer lugar el proceso de formación de los diodosde semiconductores para pasar después a exponer el comportamiento eléctrico y las desviaciones con respecto al comportamiento ideal.
Formación de la unión PN
Supongamos que se dispone de un monocristal de silicio puro, dividido en dos zonas con una frontera nítida, definida por un plano. Una zona se dopa con impurezas de tipo P y la otra de tipo N (Figura 5.4). La zona P tiene un exceso dehuecos, y se obtiene introduciendo átomos del grupo III en la red cristalina (por ejemplo, boro). La zona N dispone de electrones en exceso, procedentes de átomos del grupo V (fósforo). En ambos casos se tienen también portadores de signo contrario, aunque en una concentración varios órdenes de magnitud inferior (portadores minoritarios).
 


momento mismo de crear dos zonas de diferenteconcentración de portadores, entra en juego el mecanismo de la difusión. Como se recordará, este fenómeno tiende a llevar partículas de donde hay más a donde hay menos. El efecto es que los electrones y los huecos cercanos a la unión de las dos zonas la cruzan y se instalan en la zona contraria, es decir:
Electrones de la zona N pasan a la zona P.
Huecos de la zona P pasan a la zona N.
Este movimientode portadores de carga tiene un doble efecto. Centrémonos en la región de la zona P cercana a la unión:
1. El electrón que pasa la unión se recombina con un hueco. Aparece una carga negativa, ya que antes de que llegara el electrón la carga total era nula.
2. Al pasar el hueco de la zona P a la zona N, provoca un defecto de carga positiva en la zona P, con lo que también aparece una carganegativa.
El mismo razonamiento, aunque con signos opuestos puede realizarse para la zona N. En consecuencia, a ambos lados de la unión se va creando una zona de carga, que es positiva en la zona N y negativa en la zona P (Figura 5.5).


 


Es un diodo que tiene un voltaje de avalancha relativamente bajo, menor de 100v. Aunque puede funcionar como rectificador la mayoría de aplicaciones se...