Apuntes De Electronica

APUNTES ELECTRONICA
DIODOS.
El diodo es un dispositivo semiconductor de dos terminales que ofrece una baja resistencia en una dirección y una alta resistencia del orden de los Gigas en la otra. Por tanto, el diodo facilita el flujo de corriente en sólo una dirección. El diodo es el dispositivo electrónico más simple, y es el componente básico de muchos circuitos y sistemas electrónicos. Eldiodo exhibe una relación no lineal entre el voltaje a través de sus terminales y la corriente que circula por él. No obstante, el análisis de un diodo se simplifica con la suposición de una característica ideal. Los resultados de este análisis simplificado son útiles para comprender el funcionamiento de los circuitos con diodos, y son aceptables en muchos casos prácticos, sobre todo en la etapainicial de diseño y análisis. Si se requieren resultados más precisos, pueden usarse modelos de circuitos lineales que representen la característica no lineal de los diodos. Por lo general se utilizan estos modelos al evaluar el desempeño de los circuitos con diodos. Sin embargo, cuando se requiere más precisión, es común utilizar el modelado y la simulación asistidos por computadora.

Unión PN.En la figura se representa el símbolo de un diodo semiconductor. Sus dos terminales son el ánodo y el cátodo. Si el voltaje en el ánodo se mantiene positivo con respecto al cátodo, el diodo conduce y ofrece una pequeña resistencia. Se dice entonces que el diodo está polarizado directamente, y se comporta como un cortocircuito, como se muestra en la figura 1. Si el voltaje en el ánodo se mantienenegativo con respecto al cátodo, el diodo ofrece alta resistencia. Se dice entonces que el diodo está polarizado inversamente, y se comporta como un circuito abierto, como se ilustra en la figura. Por consiguiente, un diodo ideal ofrece una resistencia cero y una caída de voltaje cero en la dirección directa.



Curva característica tensión-corriente.
El diodo ideal se comporta como uncortocircuito en la región directa de conducción (VD =0), y como circuito abierto en la región inversa de no conducción (ID= 0). La característica V-I de un diodo ideal se muestra en la figura 2. El voltaje en sentido directo tiende a ser mayor que cero, la corriente en sentido directo a través del diodo tiende a ser infinita. En la práctica, el diodo requiere de un voltaje mínimo para poderconducir, a este voltaje se le llama voltaje de ruptura y tiene valores entre 0.4 y 0.7 voltios, en la figura se muestra la característica del diodo ideal.



Diodos reales
La característica que distingue a un diodo real de uno ideal, es que el diodo real experimenta una caída de voltaje finita cuando conduce, esta caída se encuentra por lo general dentro del intervalo de 0.5 v a 0.7 v. si elvoltaje de entrada a un circuito con diodos es suficientemente elevado, esta pequeña caída se puede pasar por alto. Sin embargo, la caída de voltaje puede provocar un error significativo en circuitos electrónicos, por lo que hay que tener en cuenta la característica del diodo al evaluar el desempeño de circuitos con diodos para comprender la característica de un diodo real, es necesario entendersu funcionamiento físico.

Funcionamiento físico de los diodos de unión
Los diodos de unión se fabrican con materiales semiconductores, a un semiconductor puro se le llama material intrínseco, en el que las concentraciones de electrones n y huecos p son iguales, un hueco es la ausencia de un electrón en un enlace covalente, y es semejante a una carga positiva independiente, las corrientesinducidas en semiconductores puros son muy pequeñas. Los semiconductores más utilizados son los de silicio, de germanio y de arseniuro de galio, los materiales de silicio cuestan menos que los de germanio y permiten que los diodos operen a temperaturas más altas. por esta razón, ya casi no se utilizan los diodos de germanio, los diodos de arseniuro de galio (gaas, por sus siglas en inglés) pueden...