diodos semiconductores
Páginas: 5 (1237 palabras)
Publicado: 15 de abril de 2013
DIODOS SEMICONDUCTORES
Característica general del diodo semiconductor
En la característica general del diodo de silicio, mostrada en la Figura 1, se observa que la escala vertical (I) está en miliamperes (aunque en algunos puede estar en amperes) y la escala horizontal en la región de polarización directa (V) tiene un máximo de 1 volt. Por lo tanto en general el voltaje a través de undiodo polarizado en forma directa será menos de 1 volt. Observe también la rapidez con que se incrementa la corriente después del punto de inflexión de la curva de repuesta.
Empleando la física de estado sólido, se puede demostrar que las características generales de un diodo semiconductor se pueden definir mediante la ecuación 1, para las regiones de polarización directa e inversa.Fig 1: Curva Diodo Real
Donde:
IS = corriente de saturación inversa
K = 11.600 / ; con = 1 para Ge y = 2 para el Si
TK = TC + 273º temperatura en grados Kelvin
Terminales de los diodos
La simbología que más suele utilizarse para diodos semiconductores se presenta en la Figura 2. Para la mayor parte de los diodos, cualquier marca, punto, banda osímbolo, aparece indicando el extremo del cátodo. La terminología ánodo y cátodo es una herencia de la notación de las válvulas. El ánodo se refiere a un potencial mayor o positivo y el cátodo se refiere a un terminal con potencial más bajo o negativo. Estas combinaciones de niveles de polarización dará por resultado una condición de polarización directa o “encendido” para el diodo.
Si el diodosemiconductor está polarizado directo la resistencia entre sus terminales será baja, sin embargo si el diodo se polariza en forma inversa su resistencia será muy alta.
Prueba de diodos con óhmetro
La resistencia directa para un diodo semiconductor es bastante baja comparada con el nivel de polarización inversa. Por lo tanto, si se mide la resistenciade un diodo utilizando las conexiones que se señalan en la Figura 3a se puede esperar un nivel relativamente bajo. La indicación resultante en el óhmetro será una función de la corriente establecida por la batería interna a través del diodo (a menudo 1,5 V) por el circuito del óhmetro. Mientras más alta sea la corriente, menor será el nivel de resistencia. Para la situación de polarizacióninversa la lectura debe ser bastante alta, requiriendo tal vez de una mayor escala de resistencia en el instrumento, según se indica en la Figura 3b. Una lectura alta en la resistencia en ambas direcciones indica con claridad una condición abierta (dispositivo defectuoso), mientras que una lectura muy baja de la resistencia en ambas direcciones quizás indique un dispositivo en cortocircuito.TIPOS DE DIODOS
Existen varios dispositivos de dos terminales que tienen una sola unión p-n pertenecientes a la familia de los diodos y que tienen diferentes modos de operación, características y áreas de aplicación. Estos dispositivos serán presentados a continuación:
Diodos Zener
El potencial zener (VZ) de 1000 V para los diodos semiconductores de Si y de 400 V para los diodossemiconductores de Ge, puede acercarse al eje vertical (ID), al incrementar los niveles de dopado en los materiales tipo n y tipo p. Este incremento produce un aumento en el número de impurezas agregadas, logrando así que disminuya el potencial zener (VZ) a niveles muy bajos, como por ejemplo un voltaje de –5 V. Los diodos que utilizan esta porción única de la característica de polarización inversade la unión p-n son los diodos zener, ( Figura 4)
Aspecto físico del diodo zener
El diodo zener es un diodo que bajo condiciones normales, es decir polarizado directamente, se comporta de manera similar a un diodo rectificador normal. Pero cuando se polariza de forma inversa, tiene la propiedad de regular o limitar a un valor determinado, el voltaje que cae entre...
Característica general del diodo semiconductor
En la característica general del diodo de silicio, mostrada en la Figura 1, se observa que la escala vertical (I) está en miliamperes (aunque en algunos puede estar en amperes) y la escala horizontal en la región de polarización directa (V) tiene un máximo de 1 volt. Por lo tanto en general el voltaje a través de undiodo polarizado en forma directa será menos de 1 volt. Observe también la rapidez con que se incrementa la corriente después del punto de inflexión de la curva de repuesta.
Empleando la física de estado sólido, se puede demostrar que las características generales de un diodo semiconductor se pueden definir mediante la ecuación 1, para las regiones de polarización directa e inversa.Fig 1: Curva Diodo Real
Donde:
IS = corriente de saturación inversa
K = 11.600 / ; con = 1 para Ge y = 2 para el Si
TK = TC + 273º temperatura en grados Kelvin
Terminales de los diodos
La simbología que más suele utilizarse para diodos semiconductores se presenta en la Figura 2. Para la mayor parte de los diodos, cualquier marca, punto, banda osímbolo, aparece indicando el extremo del cátodo. La terminología ánodo y cátodo es una herencia de la notación de las válvulas. El ánodo se refiere a un potencial mayor o positivo y el cátodo se refiere a un terminal con potencial más bajo o negativo. Estas combinaciones de niveles de polarización dará por resultado una condición de polarización directa o “encendido” para el diodo.
Si el diodosemiconductor está polarizado directo la resistencia entre sus terminales será baja, sin embargo si el diodo se polariza en forma inversa su resistencia será muy alta.
Prueba de diodos con óhmetro
La resistencia directa para un diodo semiconductor es bastante baja comparada con el nivel de polarización inversa. Por lo tanto, si se mide la resistenciade un diodo utilizando las conexiones que se señalan en la Figura 3a se puede esperar un nivel relativamente bajo. La indicación resultante en el óhmetro será una función de la corriente establecida por la batería interna a través del diodo (a menudo 1,5 V) por el circuito del óhmetro. Mientras más alta sea la corriente, menor será el nivel de resistencia. Para la situación de polarizacióninversa la lectura debe ser bastante alta, requiriendo tal vez de una mayor escala de resistencia en el instrumento, según se indica en la Figura 3b. Una lectura alta en la resistencia en ambas direcciones indica con claridad una condición abierta (dispositivo defectuoso), mientras que una lectura muy baja de la resistencia en ambas direcciones quizás indique un dispositivo en cortocircuito.TIPOS DE DIODOS
Existen varios dispositivos de dos terminales que tienen una sola unión p-n pertenecientes a la familia de los diodos y que tienen diferentes modos de operación, características y áreas de aplicación. Estos dispositivos serán presentados a continuación:
Diodos Zener
El potencial zener (VZ) de 1000 V para los diodos semiconductores de Si y de 400 V para los diodossemiconductores de Ge, puede acercarse al eje vertical (ID), al incrementar los niveles de dopado en los materiales tipo n y tipo p. Este incremento produce un aumento en el número de impurezas agregadas, logrando así que disminuya el potencial zener (VZ) a niveles muy bajos, como por ejemplo un voltaje de –5 V. Los diodos que utilizan esta porción única de la característica de polarización inversade la unión p-n son los diodos zener, ( Figura 4)
Aspecto físico del diodo zener
El diodo zener es un diodo que bajo condiciones normales, es decir polarizado directamente, se comporta de manera similar a un diodo rectificador normal. Pero cuando se polariza de forma inversa, tiene la propiedad de regular o limitar a un valor determinado, el voltaje que cae entre...
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