Hihi
DIODOS Y APLICACIONES
(Guía de Clases)
Asignatura: Dispositivos Electrónicos I
Dpto. Tecnología Electrónica
CONTENIDO
UNIÓN P-N EN CIRCUITO ABIERTO
UNIÓN P-N POLARIZADA
En sentido inverso
En sentido directo
CARACTERÍSTICAS TENSIÓN-CORRIENTE
RESISTENCIA ESTÁTICA Y DINÁMICA DE UN DIODO
MODELOS DEL DIODO
Diodo ideal
Diodo real
CAPACIDAD DE LA ZONA DE CARGA ESPACIAL OTRANSICIÓN
Diodos de capacidad variable (Varicaps)
CAPACIDAD DE DIFUSIÓN
TIEMPOS DE CONMUTACIÓN DEL DIODO
DIODOS DE AVALANCHA O ZENERS
DIODOS DE REFERENCIA DE TENSIÓN
FOTODIODOS SEMICONDUCTORES
DIODOS EMISORES DE LUZ (LED)
CIRCUITO BÁSICO. CONCEPTO DE RECTA DE CARGA
CIRCUITOS RECORTADORES
CIRCUITOS FIJADORES O LIMITADORES
CIRCUITOS RECTIFICADORES
Rectificador de media onda
Rectificadorde onda completa
Rectificador en puente
DOBLADOR DE TENSIÓN
FILTRADO CON CONDENSADORES
Filtrado. Explicación cualitativa
Aproximaciones al filtrado
Ejemplo de cálculo
Detector de picos o demoduladora de AM
pg. 1
Diodos y aplicaciones. Guía de clases
UNIÓN P-N EN CIRCUITO ABIERTO
Zona de transición
o de carga espacial
Ion aceptor
-
-
-
Hueco
Tipo p
ANOTACIONESIon donador
Unión
--++
--++
--++
++
Electrón
++
++
Tipo n
pg. 2
Diodos y aplicaciones. Guía de clases
UNIÓN P-N POLARIZADA
a) En sentido inverso
Aumenta la zona de carga espacial. V pasa a ser Vo + VI. Se produce una corriente inversa debido a los
portadores minoritarios y a los pares electrón-hueco creados en la zona de carga espacial. Esta corriente sedenomina corriente inversa de saturación (Io).
VI
_
I0
-
- - -+ ++
- - -+ ++
- - -+ ++
Tipo p
ANOTACIONES
+
Tipo n
+
+
+
pg. 3
Diodos y aplicaciones. Guía de clases
b) En sentido directo
Disminuye la zona de carga espacial. V pasa a ser Vo - VD. Si VD ≥ Vo entonces se produce una corriente
debida a los huecos que son “empujados” por el terminal positivo de VDhacia la zona N, y a los electrones
que son “empujados” por el terminal negativo de VD hacia la zona P.
VD
+
-
-
-
-
-
-
Tipo p
ANOTACIONES
_
-+
-+
-+
+++
+++
+++
Tipo n
I
pg. 4
Diodos y aplicaciones. Guía de clases
En cortocircuito el potencial de contacto se compensa con los potenciales en los contactos óhmicos de los
terminales => I=0.
+V0’_
P
_
N
_V+
0
V 0”
+
V0 - V0’ - V0” = 0
I=0
Grandes tensiones directas -> necesidad de limitar la corriente
Símbolo del diodo:
ÁNODO
CÁTODO
P
ANOTACIONES
N
pg. 5
Diodos y aplicaciones. Guía de clases
CARACTERÍSTICA TENSIÓN-CORRIENTE
Ecuación característica del diodo: I = I 0 (e
V
η ∗VT
− 1)
se deduce de la ley de la unión
I0 :corriente inversa de saturación (constante a T constante)
η : constante. Su valor es aproximadamente 1 para el Germanio. En el caso del Silicio su valor es 2 para
corrientes pequeñas y 1 para corrientes moderadas o grandes.
VT : Tensión equivalente de la temperatura VT = T/11.600
a temperatura ambiente (T=300 ºK) VT = 0’026 V
I (mA)
Tensión de ruptura
Vγ => Tensión umbral
0,2 V (Ge)
0,6 V(Si)
VZ
I0
Vγ
0,4 (Ge)
0,8 (Si)
V (volt)
(µA) -> Ge
(nA) -> Si
Tensión umbral (Vγ): tensión directa mínima para que se inicie la conducción.
La corriente inversa I0 aumenta con la temperatura aproximadamente un 7% por ºC para el Si. La corriente
inversa de saturación se duplica aproximadamente por cada 10 ºC de aumento de temperatura. Si I0 = I01
cuando T = T1, cuando latemperatura es T I0 viene dado por:
I 0 (T ) = I 01∗ 2 ( T − T1 )/10
La Tensión equivalente de la temperatura VT también aumenta con la temperatura.
Para mantener constante I con T => dV/dT ≈ -2’5 mv/ºC.
ANOTACIONES
pg. 6
Diodos y aplicaciones. Guía de clases
RESISTENCIA ESTÁTICA Y DINÁMICA DE UN DIODO
Resistencia estática (R) : R = V/I -> parámetro muy variable y poco útil...
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