Teoría del diodo ideal (primera, segunda y tercera aproximación). varicap y varistor
Páginas: 5 (1133 palabras)
Publicado: 12 de noviembre de 2011
Introducción
En este trabajo explicamos el diodo ideal, sus tres aproximaciones, sus funciones y diferencias de los mismos. Esto lo explicaremos con una definición de cada uno y sus gráficos, polarización directa e inversa.
Además explicaremos los componentes varicap y varistor, como están compuestos y sus utilidades.
Teoría del diodo ideal. Primera, Segunda y Tercera AproximaciónExisten tres aproximaciones muy usadas para los diodos de silicio, y cada una de ellas es útil en ciertas condiciones.
Primera Aproximación
Es la aproximación más simple. Esta aproximación consiste en suponer que en la zona directa el diodo se comporta como un conductor perfecto (resistencia nula) y en la zona inversa como un aislante perfecto (resistencia infinita). Este diodo no existe en larealidad, no se puede fabricar por eso es ideal. Cuando la tensión es muy elevada y la corriente muy pequeña el diodo real se comporta como un diodo ideal.
Polarización directa: Es como sustituir un diodo por un interruptor cerrado.
Polarización inversa: Es como sustituir el diodo por un interruptor abierto.
Segunda Aproximación
En esta aproximación se tiene en cuenta la tensión decodo. Cuando menor es la tensión aplicada mayor es el error que se introduce con el modelo ideal, por lo cual este puede ser útil.
La exponencial se aproxima a una vertical y a una horizontal que pasan por 0,7 V (este valor es el valor de la tensión umbral para el silicio, porque suponemos que el diodo es de silicio, si fuera de germanio se tomaría el valor de 0,2 V).
Polarización directa: Lavertical es equivalente a una pila de 0,7 V.
Polarización inversa: Es un interruptor abierto.
Tercera Aproximación
Se tiene en cuenta la resistencia interna del diodo, rB, además de la tensión de codo.
Una vez que el diodo entra en conducción se considera que la tensión aumenta linealmente con la corriente.
La curva del diodo se aproxima a una recta que pasa por 0,7 V y tiene unapendiente cuyo valor es la inversa de la resistencia interna.
El estudio es muy parecido a los casos anteriores, la diferencia es cuando se analiza la polarización directa:
Varicap y Varistor
Diodo Varicap
El diodo de capacidad variable o Varicap es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unión PN varíe enfunción de la tensión inversa aplicada entre sus extremos. Al aumentar dicha tensión, aumenta la anchura de esa barrera, disminuyendo así la capacidad del diodo. De este modo se obtiene un condensador variable controlado por tensión. Los valores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensión inversa mínima tiene que ser de 1 V.
La aplicación de estos diodos se encuentra, sobre todo, en lasintonía de TV, modulación de frecuencia en transmisiones de FM y radio y en los osciladores controlados por voltaje (oscilador controlado por tensión).
Funcionamiento: En el siguiente gráfico se muestra las similitudes entre un diodo y un capacitor.
Debido a la recombinación de los portadores en el diodo, una zona de agotamiento se forma en la juntura.
Esta zona de agotamiento actúa como undieléctrico (aislante), ya que no hay ninguna carga y flujo de corriente.
Las áreas exteriores a la zona de agotamiento si tienen portadores de carga (área semiconductor). Se puede visualizar sin dificultad la formación de un capacitor en el diodo (dos materiales semiconductores deparados por un aislante).
La amplitud de la zona de agotamiento se puede ampliar incrementando la tensión inversaaplicada al diodo con una fuente externa.
Esto causa que se aumente la separación (aislante) y separa más las áreas semiconductoras. Este último disminuye la capacitancia.
Entonces la capacitancia es función de la tensión aplicada al diodo.
- Si la tensión aplicada al diodo aumenta la capacitancia disminuye
- Si la tensión disminuye la capacitancia aumenta
Varistor
Un varistor es...
En este trabajo explicamos el diodo ideal, sus tres aproximaciones, sus funciones y diferencias de los mismos. Esto lo explicaremos con una definición de cada uno y sus gráficos, polarización directa e inversa.
Además explicaremos los componentes varicap y varistor, como están compuestos y sus utilidades.
Teoría del diodo ideal. Primera, Segunda y Tercera AproximaciónExisten tres aproximaciones muy usadas para los diodos de silicio, y cada una de ellas es útil en ciertas condiciones.
Primera Aproximación
Es la aproximación más simple. Esta aproximación consiste en suponer que en la zona directa el diodo se comporta como un conductor perfecto (resistencia nula) y en la zona inversa como un aislante perfecto (resistencia infinita). Este diodo no existe en larealidad, no se puede fabricar por eso es ideal. Cuando la tensión es muy elevada y la corriente muy pequeña el diodo real se comporta como un diodo ideal.
Polarización directa: Es como sustituir un diodo por un interruptor cerrado.
Polarización inversa: Es como sustituir el diodo por un interruptor abierto.
Segunda Aproximación
En esta aproximación se tiene en cuenta la tensión decodo. Cuando menor es la tensión aplicada mayor es el error que se introduce con el modelo ideal, por lo cual este puede ser útil.
La exponencial se aproxima a una vertical y a una horizontal que pasan por 0,7 V (este valor es el valor de la tensión umbral para el silicio, porque suponemos que el diodo es de silicio, si fuera de germanio se tomaría el valor de 0,2 V).
Polarización directa: Lavertical es equivalente a una pila de 0,7 V.
Polarización inversa: Es un interruptor abierto.
Tercera Aproximación
Se tiene en cuenta la resistencia interna del diodo, rB, además de la tensión de codo.
Una vez que el diodo entra en conducción se considera que la tensión aumenta linealmente con la corriente.
La curva del diodo se aproxima a una recta que pasa por 0,7 V y tiene unapendiente cuyo valor es la inversa de la resistencia interna.
El estudio es muy parecido a los casos anteriores, la diferencia es cuando se analiza la polarización directa:
Varicap y Varistor
Diodo Varicap
El diodo de capacidad variable o Varicap es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenómeno que hace que la anchura de la barrera de potencial en una unión PN varíe enfunción de la tensión inversa aplicada entre sus extremos. Al aumentar dicha tensión, aumenta la anchura de esa barrera, disminuyendo así la capacidad del diodo. De este modo se obtiene un condensador variable controlado por tensión. Los valores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensión inversa mínima tiene que ser de 1 V.
La aplicación de estos diodos se encuentra, sobre todo, en lasintonía de TV, modulación de frecuencia en transmisiones de FM y radio y en los osciladores controlados por voltaje (oscilador controlado por tensión).
Funcionamiento: En el siguiente gráfico se muestra las similitudes entre un diodo y un capacitor.
Debido a la recombinación de los portadores en el diodo, una zona de agotamiento se forma en la juntura.
Esta zona de agotamiento actúa como undieléctrico (aislante), ya que no hay ninguna carga y flujo de corriente.
Las áreas exteriores a la zona de agotamiento si tienen portadores de carga (área semiconductor). Se puede visualizar sin dificultad la formación de un capacitor en el diodo (dos materiales semiconductores deparados por un aislante).
La amplitud de la zona de agotamiento se puede ampliar incrementando la tensión inversaaplicada al diodo con una fuente externa.
Esto causa que se aumente la separación (aislante) y separa más las áreas semiconductoras. Este último disminuye la capacitancia.
Entonces la capacitancia es función de la tensión aplicada al diodo.
- Si la tensión aplicada al diodo aumenta la capacitancia disminuye
- Si la tensión disminuye la capacitancia aumenta
Varistor
Un varistor es...
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