diodos

1.- Introducción a la electrónica
 Definición : Física, cargas eléctricas, materiales, semiconductores.
 Herramientas e instrumentos:
Pinzas
Multímetro
Cautín
Fuente de voltaje
Caimanes.....
Osciloscopio....
 Conocimientos básicos: Carga, campo eléctrico y magnético, diferencia de
potencial, corriente, voltaje.
 Leyes
Ohm, Kirchhoff (LVK, LCK), Capacitancia, Inductancia, divisorde voltaje
y de corriente, circuitos equivalentes de Thevenin y de Norton.
 Dispositivos:
Amplificadores operacionales, Diodos, transistores, dispositivos
digitales (compuertas, contadores, flip flops...), convertidores, pic´s,
microcontroladores, microprocesadores, DSP...
 Aplicaciones: Médicas, sociales, entretenimiento, investigación, aeronáutica,
aeroespacial, navegación,transporte.....

2.- Semiconductores
SEMICONDUCTORES: Materiales que poseen un nivel de conductividad sobre algún punto
entre los extremos de un aislante y un conductor.
COBRE:  = 10-6-cm
MICA:

 = 1012-cm

SILICIO

 = 50 x 103-cm

GERMANIO:

 = 50 -cm

-Alto nivel de pureza
-Existen grandes cantidades en la naturaleza.

-Cambio de características de conductores a aislante pormedio de procesos de dopado o
aplicación de luz ó calor.
MATERIALES SEMICONDUCTORES (GERMANIO Y SILICIO):
Estructura atómica: Red cristalina

Enlaces entre átomos: Covalentes
Electrones de valencia: 4

NIVELES DE ENERGÍA : Mientras más distante se
encuentre el electrón del núcleo mayor es el estado de
energía, y cualquier electrón que haya dejado su átomo,

tiene un estado de energíamayor que cualquier electrón
en la estructura atómica.

Banda de conducción
Banda de conducción
Banda prohibida
Eg > 5 eV

Banda prohibida
Eg = 1.1, 0.67, 1.41 eV

Banda de conducción
Banda de valencia

Banda de valencia
Banda de valencia

Aislante

Semiconductor

Conductor

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Material Intrinseco

Materiales extrinsecos
SiSi

Si

Si

Si

Si

Antimonio
Arsénico
Fósoforo

Si

5

Si

Si

4

Si

Si

Si

Si

Si

Si

Si

TIPO n

Boro
Galio
Indio

TIPO p

2.1 UNION p-n
TIPO p

TIPO n
Iones
donadores

Iones
ac eptores
P
ortadores
m ayoritarios

P
ortadores
m ayoritarios

P
ortadores
m inoritarios

P
ortadores
m inoritarios

T p
ipo

T n
ipoR
egión de
agotamiento

p

n

Sin polarización

p

n

Polarización inversa

p

n

Polarización directa

ID

VT

Is

VD

DIODO
Es un elementos de dos terminales formado por una unión p-n

+
Ánodo

Cátodo

ID=IS(ekVD/Tk-1)
IS Corriente de saturación inversa
K 11600/

(=1 para Ge, y =2 para Si)

Tk TC + 273
Ejemplos

Región Zener:
Bajopolarización negativa existe un punto en el cual bajo un voltaje negativo lo
suficientemente alto, da como resultado un agudo cambio en las características del
diodo.
A este voltaje se le conoce como “voltaje pico inverso” (PRV ó PIV )

2.2 Características del Diodo
Resistencia en cd ó estática:
RD=VD/ID

Ejemplo

Resistencia en ac ó dinámica:
rD=VD / ID=(dID /dVD)-1=26mA /ID
Resistencia enac promedio:
Ejemplo

rav= VD / ID|punto a punto

C (pf)
15
10

Capacitancia de transición y difusión:
CT

-25

CD

5

-15

-5

0

0.5

0.25

V

Tiempo de recuperación inverso
T
s

T
t

t

Modelado de diodos
ID

Modelo Ideal:

VD

Modelo Simplificado:

ID

VT
VT

VD

Modelo de segmentos líneales:
VT

ID

rav

rav
VT

Ejemplos

VD1

1k

E

E = RID+VD

2

1N4001

1.-

ID=IS(ekVD/Tk-1)

2.- VD=0 e ID=0, trazar en la curva del diodo,
intersección de recta con curva es el punto Q.
3.-Sustituir el diodo por cualquier modelo de
equivalente.

Ejemplos

2.3 Diodo Zener
Este diodo a diferencia de un diodo semiconductor de propósito general, trabaja

en la región de polarización negativa. Es decir...