Multímetros

Guia Diodos

Contenidos:
La unión p-n. Zona de carga espacial. Polarización directa e inversa. Curvas características. Capacidad asociada a la unión p-n. Circuitos con diodos.

1] Indique una secuencia posible de operaciones que permita obtener un diodo como el esquematizado.
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2] En el símbolo del diodo:


1.1. ¿ Qué indica la flecha?
1.2. ¿ Qué lado del mismo corresponde alSC n y cuál al p ?

3] Representar el perfil de las bandas electrónicas de energía a lo largo de un diodo:

3.1. Sin polarización externa.
3.2. Polarizado en directo.
3.3. Polarizado en inversa.

4] En una unión p-n.:
4.1. ¿ Hay cargas libres en la región de carga espacial?. ¿Porqué? ¿Cómo es la resistencia eléctrica de esta zona en relación al resto del diodo?
4.2. ¿Hay cargas libres enlas regiones neutras? ¿Cómo es la resistencia eléctrica?

5] Se dan a continuación tres diferentes modelos descriptivos de lo que sucede en una unión o juntura p-n en polarización directa. Redacte los equivalentes para polarización inversa.

“Tanto los electrones del lado n como los huecos del lado p, adquieren mayor energía potencial, por lo que la altura de la barrera se reduce [en q x (V]y al mismo tiempo, disminuye la anchura de la región espacial...” [Albella, Martinez – Duart. Fundamentos de electrónica...]

“El potencial positivo de la batería absorbe los electrones de los átomos adyacentes a la unión. Entonces aparecen huecos y disminuyen los iones fijos negativos de la juntura” [ de una guía de TP de Escuela Técnica].

“El campo exterior actúa contra el interior, lodebilita o lo destruye... los electrones y huecos atraviesan libremente la juntura y la corriente fluye”[ Boris- Piatnova. Los secretos de los semiconductores]

6] Dibuje las distintas curvas características de un diodo correspondientes a los distintos niveles de aproximación a su comportamiento real. A partir de ellas, determine el valor de la resistencia, según la ley de Ohm, para distintosvalores de la tensión aplicada y explique cómo haría para predecir el valor de la intensidad de corriente por una rama que contiene un diodo.

7] Explique cómo se originan las propiedades capacitivas de la unión p-n y qué aplicaciones se derivan de ellas.

8] ¿Cúales son los límites de tensión que pueden aplicarse a un diodo en una y otra polarización ?

9] En los siguientes circuitos, completecon la lectura de los instrumentos. Luego, verifique sus predicciones con el simulador.
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10] En los siguientes circuitos, indique la forma de la onda de salida, entre A y B. Luego, verifique su respuesta utilizando el simulador.
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11] Escribir en unos pocos (3 ó 4) renglones una explicación de los siguientes términos de la teoría de diodos:

tensión umbral
tensión deruptura
zona de agotamiento
polarización
barrera de potencial
curva característica
inyección de portadores
capacidad
recta de carga
lógica de diodos
led
zener

A continuación resolveremos algunos ejercicios de forma lo mas detallada posible con el fin de intentar explicar los conceptos básicos necesario para poder hacer frente a circuitos de este tipo.
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Para la resolución del circuitodebemos implementar las leyes de kirchof.
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Para que resulte más fácil de entender hemos coloreado los cables para resaltar la forma en que se comportan las Corrientes. Tenemos una corriente principal que se divide en dos, para luego volver a unirse en una. De esta forma representamos la corriente principal (en adelante corriente de la fuente) en color verde, que se divide en la corrienteazul (en delante del diodo) y la corriente amarilla (en delante de la resistencia).
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También podemos decir que por la configuración del circuito, en el cual los componentes se encuentran en paralelo, que la tensión es la misma en cada una de las ramas. Dicho esto, y solo para el calculo de las corrientes, podríamos plantear dos circuitos equivalentes que ayudarían a la visualización del...