ELECTRONICA ANALOGICA
Páginas: 23 (5532 palabras)
Publicado: 3 de junio de 2015
10/05/2015
ELECTRONICA
ANALOGICA
1
SEMICONDUCTORES
• Atomos de Silicio y Germanio
Atomo de Silicio
Atomo de Germ anio
+
+
2
1
10/05/2015
SEMICONDUCTORES
ENLACES COVALENTES DEL CRISTAL DE SILICIO
Si
Si
Si
Elec trones compartidos
Si
Si
Si
Si
Si
Si
3
SEMICONDUCTORES
DOPAJE TIPO N
Si
Si
Si
Si
Sb
Si
Quinto elec trón
de valencia
del Antimonio
Si
Si
Si
Material tipo N c onimpurezas de Antimonio
4
2
10/05/2015
SEMICONDUCTORES
DOPAJE TIPO P
Si
Si
Si
B
Si
+
Si
Hueco por
aus enc ia
de un elec trón
Si
Si
Si
Material tipo P c on
impurezas de Boro
5
SEMICONDUCTORES
BANDAS DE ENERGIA
Energía
Banda de
conducción
Eg
Eg = 1.1 eV (Si)
Eg = 0.67 eV (Ge)
Eg = 1.41 eV (GaAs)
Banda de
valencia
Material
semiconductor
6
3
10/05/2015
SEMICONDUCTORES
BANDAS DEENERGIA
Energía
Banda de
conducción
Nivel de energía
de los donadores
Eg = 0.05 eV (Si)
Eg = 0.01 eV (Ge)
Banda de
valencia
Material
semiconductor
tipo N
7
DIODOS
•
TIPOS DE DIODOS:
Rectificadores PN.
Diodo Zener
Diodo de Schottky (N o P y contacto de
metal). Fast recovery
Diodo de Shockley (PNPN) SUS Silicon
unilateral switch.
Diodo SBS Silicon bilateral switch
8
4
10/05/2015
DIODOS
•TIPOS DE DIODOS:
Diodo Tunel (Alto dopaje. Miles de veces
con respecto al dopaje normal).
Diodo Varactor (Varicap).
Diac.
Fotodiodo.
LED.
9
RESISTENCIAS ESPECIALES
• LDR: Light Depend Resistor.
• TDR: Termistor (Temperature Depend
Resistor).
• VDR (Varistor): Voltage Depend Resistor
10
5
10/05/2015
Curvas características del diodo de Silicio
ID (mA)
60 mA
Avalancha
30 mA
0.1µA
0.7 V
11DIODOS
• Compuerta AND con diodos
12
6
10/05/2015
DIODOS
• Compuerta OR con diodos
13
RECORTADORES
• Los recortadores son circuitos con diodos que
recortan una porción de la señal sin distorcionar el
resto.
20V
25V
T
T/2
-20V
T/2
T
14
7
10/05/2015
RECORTADORES
• EJERCICIO
20V
T
T/2
-10V
15
RECORTADORES
• SOLUCION
ENTRADA
SALIDA
25V
20V
T
T/2
-10V
16
8
10/05/2015RECORTADORES
• EJERCICIO
16V
-16V
17
RECORTADORES
• SOLUCION
ENTRADA
16V
SALIDA
16V
-4V
-16V
18
9
10/05/2015
CAMBIADORES DE NIVEL
• Estos circuitos cambian el nivel DC de una señal.
10V
35V
T
T/2
5V
-20V
19
CAMBIADORES DE NIVEL
• Ejercicio: Obtener la señal de salida Vo
20V
-20V
20
10
10/05/2015
CAMBIADORES DE NIVEL
• Solución
SALIDA
ENTRADA
20V
10V
-20V
-30V
21
DIODOS ZENER
•El diodo zener trabaja con voltaje inverso en el
punto de ruptura o avalancha
Iz
Vz
22
11
10/05/2015
DIODOS ZENER
• Estados del zener
ENCENDIDO
APAGADO
+
+
V
Vz
-
0 < Vz < V
Vz > V > 0
23
DIODOS ZENER
•
CIRCUITO BASICO: Condiciones de encendido para el diodo zener
Se desconecta el diodo y se calcula el voltaje V en RL
V
RLVF
R1 RL
24
12
10/05/2015
DIODOS ZENER
•CIRCUITO BASICO: Condiciones de encendido para el diodo zener.
Si V > VZ el diodo zener se enciende y el voltaje en RL es VZ
Si V < VZ el diodo zener no funciona y el voltaje en RL es V.
El zener en este caso se comporta como circuito abierto
25
DIODOS ZENER
• Ejemplo: Calcular VRL, VR1, IR1, IRL, IZ y PZ
26
13
10/05/2015
DIODOS ZENER
• Análisis con Vf fijo y RL variable (Vf>Vz)
27
DIODOSZENER
• Análisis con Vf variable y RL fijo
28
14
10/05/2015
MULTIPLICADORES DE VOLTAJE
+
-
+
+
Doblador de voltaje de media onda
29
MULTIPLICADORES DE VOLTAJE
+
-
Doblador de voltaje de onda completa
30
15
10/05/2015
MULTIPLICADORES DE VOLTAJE
+
3Vm
Vm
+
2Vm
+
+
+
2Vm
+
2Vm
4Vm
31
Protección con diodos
32
16
10/05/2015
TRANSISTORES BJT
Ecuaciones generales
I E IC IB
I C I Cma yo rito ria I Cmin o rita ria
VBE 0.7V
IC
IB
IC
IE
I C I E I CBO
33
TRANSISTORES BJT
Ecuaciones generales
34
17
10/05/2015
TRANSISTORES BJT
Ecuaciones generales
I
CBO
I
CO
Corriente de colector a base con la base abierta
I CBO
( 1)I CBO I
1
a emisor con la base abierta
I CEO
CBO
Corriente de colector
35
CONFIGURACIONES BASICAS DE...
ELECTRONICA
ANALOGICA
1
SEMICONDUCTORES
• Atomos de Silicio y Germanio
Atomo de Silicio
Atomo de Germ anio
+
+
2
1
10/05/2015
SEMICONDUCTORES
ENLACES COVALENTES DEL CRISTAL DE SILICIO
Si
Si
Si
Elec trones compartidos
Si
Si
Si
Si
Si
Si
3
SEMICONDUCTORES
DOPAJE TIPO N
Si
Si
Si
Si
Sb
Si
Quinto elec trón
de valencia
del Antimonio
Si
Si
Si
Material tipo N c onimpurezas de Antimonio
4
2
10/05/2015
SEMICONDUCTORES
DOPAJE TIPO P
Si
Si
Si
B
Si
+
Si
Hueco por
aus enc ia
de un elec trón
Si
Si
Si
Material tipo P c on
impurezas de Boro
5
SEMICONDUCTORES
BANDAS DE ENERGIA
Energía
Banda de
conducción
Eg
Eg = 1.1 eV (Si)
Eg = 0.67 eV (Ge)
Eg = 1.41 eV (GaAs)
Banda de
valencia
Material
semiconductor
6
3
10/05/2015
SEMICONDUCTORES
BANDAS DEENERGIA
Energía
Banda de
conducción
Nivel de energía
de los donadores
Eg = 0.05 eV (Si)
Eg = 0.01 eV (Ge)
Banda de
valencia
Material
semiconductor
tipo N
7
DIODOS
•
TIPOS DE DIODOS:
Rectificadores PN.
Diodo Zener
Diodo de Schottky (N o P y contacto de
metal). Fast recovery
Diodo de Shockley (PNPN) SUS Silicon
unilateral switch.
Diodo SBS Silicon bilateral switch
8
4
10/05/2015
DIODOS
•TIPOS DE DIODOS:
Diodo Tunel (Alto dopaje. Miles de veces
con respecto al dopaje normal).
Diodo Varactor (Varicap).
Diac.
Fotodiodo.
LED.
9
RESISTENCIAS ESPECIALES
• LDR: Light Depend Resistor.
• TDR: Termistor (Temperature Depend
Resistor).
• VDR (Varistor): Voltage Depend Resistor
10
5
10/05/2015
Curvas características del diodo de Silicio
ID (mA)
60 mA
Avalancha
30 mA
0.1µA
0.7 V
11DIODOS
• Compuerta AND con diodos
12
6
10/05/2015
DIODOS
• Compuerta OR con diodos
13
RECORTADORES
• Los recortadores son circuitos con diodos que
recortan una porción de la señal sin distorcionar el
resto.
20V
25V
T
T/2
-20V
T/2
T
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10/05/2015
RECORTADORES
• EJERCICIO
20V
T
T/2
-10V
15
RECORTADORES
• SOLUCION
ENTRADA
SALIDA
25V
20V
T
T/2
-10V
16
8
10/05/2015RECORTADORES
• EJERCICIO
16V
-16V
17
RECORTADORES
• SOLUCION
ENTRADA
16V
SALIDA
16V
-4V
-16V
18
9
10/05/2015
CAMBIADORES DE NIVEL
• Estos circuitos cambian el nivel DC de una señal.
10V
35V
T
T/2
5V
-20V
19
CAMBIADORES DE NIVEL
• Ejercicio: Obtener la señal de salida Vo
20V
-20V
20
10
10/05/2015
CAMBIADORES DE NIVEL
• Solución
SALIDA
ENTRADA
20V
10V
-20V
-30V
21
DIODOS ZENER
•El diodo zener trabaja con voltaje inverso en el
punto de ruptura o avalancha
Iz
Vz
22
11
10/05/2015
DIODOS ZENER
• Estados del zener
ENCENDIDO
APAGADO
+
+
V
Vz
-
0 < Vz < V
Vz > V > 0
23
DIODOS ZENER
•
CIRCUITO BASICO: Condiciones de encendido para el diodo zener
Se desconecta el diodo y se calcula el voltaje V en RL
V
RLVF
R1 RL
24
12
10/05/2015
DIODOS ZENER
•CIRCUITO BASICO: Condiciones de encendido para el diodo zener.
Si V > VZ el diodo zener se enciende y el voltaje en RL es VZ
Si V < VZ el diodo zener no funciona y el voltaje en RL es V.
El zener en este caso se comporta como circuito abierto
25
DIODOS ZENER
• Ejemplo: Calcular VRL, VR1, IR1, IRL, IZ y PZ
26
13
10/05/2015
DIODOS ZENER
• Análisis con Vf fijo y RL variable (Vf>Vz)
27
DIODOSZENER
• Análisis con Vf variable y RL fijo
28
14
10/05/2015
MULTIPLICADORES DE VOLTAJE
+
-
+
+
Doblador de voltaje de media onda
29
MULTIPLICADORES DE VOLTAJE
+
-
Doblador de voltaje de onda completa
30
15
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MULTIPLICADORES DE VOLTAJE
+
3Vm
Vm
+
2Vm
+
+
+
2Vm
+
2Vm
4Vm
31
Protección con diodos
32
16
10/05/2015
TRANSISTORES BJT
Ecuaciones generales
I E IC IB
I C I Cma yo rito ria I Cmin o rita ria
VBE 0.7V
IC
IB
IC
IE
I C I E I CBO
33
TRANSISTORES BJT
Ecuaciones generales
34
17
10/05/2015
TRANSISTORES BJT
Ecuaciones generales
I
CBO
I
CO
Corriente de colector a base con la base abierta
I CBO
( 1)I CBO I
1
a emisor con la base abierta
I CEO
CBO
Corriente de colector
35
CONFIGURACIONES BASICAS DE...
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