Diodo zener

Todos los dispositivos electrónicos cambian su comportamiento cuando se someten a las altas frecuencias. En los rangos de baja frecuencias los efectos capacitivos pueden ignorarse porque su reactancia (XC= 1/2 fC) es muy alta en esta zona de frecuencias y equivaldría a un circuito abierto. En un diodo semiconductor pn se presentan dos efectos capacitivos que se deben tener en cuenta. Ambos tiposse presentan tanto en la zona de polarización directa como en la zona de polarización inversa. Uno de los efectos es superior al otro en cada zona. En la región de polarización directa, el efecto significativo se conoce como capacitancia de difusión (CD). Y en la región de polarización inversa, se presenta la capacitancia de transición (CT) o de región de agotamiento.

Figura No. 1.34Incorporación del efecto de capacitancia de transición.

Los efectos capacitivos descritos se representan con un capacitor en paralelo al diodo ideal. Figura No. 1.34. En aplicaciones de baja y mediana frecuencia salvo en el área de potencia, el capacitor no se incluye en el símbolo del diodo.

1.6. Tiempo de recuperación inverso.
En las hojas de especificaciones los fabricantes proporcionan entreotros datos, el tiempo de recuperación inversa, el cual se representa por trr.
Anteriormente vimos que en la región de polarización directa, existe un gran número de electrones que se desplazan del material tipo n hacia el material tipo p, y una gran cantidad de huecos que se desplazan en sentido contrario de los electrones. Siendo este el requisito para que exista conducción. Luego, los electronesen el tipo p y los huecos que se difunden a través del material tipo n establecen una gran cantidad de portadores minoritarios en cada material. Si se aplica un voltaje inverso al estado anterior, el diodo cambia de estado de conducción a un estado de no conducción. Pero, debido al gran número de portadores minoritarios en cada material, la corriente del diodo sencillamente se invierte y semantiene en este nivel durante un tiempo ts (tiempo de almacenamiento), que requieren los portadores minoritarios para regresar a su estado de portadores mayoritarios en el material opuesto. Esto es, el diodo permanece en estado de circuito cerrado con una corriente Iinversa determinada por los parámetros de la red. Una vez, el tiempo de almacenamiento termine, la corriente se reducirá hasta alcanzar elestado de no conducción. Esta segunda etapa se reconoce como el tiempo de recuperación y se designa por tt, conocido como el intervalo de transición.

En la práctica los tiempos están en el orden de 1 microsegundo (1 Seg) pero pueden existir trr del orden de unos cientos de picosegundos (10-12).

1.7. Hoja de especificaciones, pruebas de diodos.
La mayor parte de la información que suministrael fabricante en las hojas de características es solamente útil para los que diseñan circuitos, nosotros solamente estudiaremos aquella información de la hoja de características que describe parámetros que aparecen en este texto.

Tensión inversa de ruptura
Estudiaremos la hoja de características del diodo 1N4001, un diodo rectificador empleado en fuentes de alimentación (circuitos queconvierten una tensión alterna en una tensión continua).
La serie de diodos del 1N4001 al 1N4007 son siete diodos que tienen las mismas características con polarización directa, pero en polarización inversa sus características son distintas.
Primeramente analizaremos las "Limitaciones máximas" que son estas:

Tabla No. 1.5

Estos tres valores especifican la ruptura en ciertas condiciones defuncionamiento. Lo importante es saber que la tensión de ruptura para el diodo es de 50 V, independientemente de cómo se use el diodo. Esta ruptura se produce por la avalancha y en el 1N4001 esta ruptura es normalmente destructiva.
Corriente máxima con polarización directa
Un dato interesante es la corriente media con polarización directa, que aparece así en la hoja de características:

Tabla No....