Punto de operacion del diodo
Páginas: 6 (1278 palabras)
Publicado: 24 de octubre de 2013
TEMA: Punto De Operación Del Diodo
NIVEL: Tercero Electrónica “A”
FECHA: 03/09/2013
ABSTRAC:
El Diodo es un elemento considerado activo en el campo de la electricidad y electrónica.
Su aplicación más frecuente radica en la de la rectificación de la corriente (conversión de alterna en continua).Cuando se aplica al diodo una diferencia de potencial positiva respecto de su ánodo superiora los 0.7 voltios, el diodo deja pasar la corriente del circuito pues no presenta una resistencia significativa. Sin embargo cuando al diodo se le aplica una diferencia de potencial menor a los 0.7 voltios o negativa respecto de su ánodo, el diodo presenta una resistencia infinita no dejando pasar la corriente del circuito.
El voltaje que cae sobre el diodo dentro de un circuito y la corrienteque pasa por el mismo en ese instante forman un par de datos de voltaje-corriente llamado punto de trabajo del diodo.
DESARROLLO:
El punto de operación de un diodo se define como la corriente que fluye a través del diodo y la tensión entre los terminales cuando sólo se aplican tensiones de cc al circuito de estado sólido a través de una resistencia o una red de resistor.
Para determinar elpunto de funcionamiento del diodo se realiza gráficamente usando las características del voltaje de la corriente de diodo.
Es el punto donde el voltaje aplicado es el suficiente para que comience a fluir corriente. En un modelo muy ideal del diodo, suele tomarse este valor entre 0.6 y 0.7 V. Realmente, la relación I-V es exponencial y el flujo de electrones no se genera de forma abrupta después decierto valor de voltaje, sino que se incrementa exponencialmente desde 0V. Para definir el voltaje de rodilla, es necesario definir una "corriente mínima de operación", algo así como 1 o 10 mA.
Resolución de circuitos con diodos
Es decir, un circuito que contenga diodos se resuelve planteando las ecuaciones topológicas (leyes de Kirchhoff) junto a las constitutivas de los distintos elementos. Deesta manera dispondremos de un sistema de ecuaciones cuya solución es la del circuito. La presencia de elementos no lineales, como el diodo, limita la utilización de los teoremas de
superposición, Thévenin y Norton a las partes del circuito que sean lineales. En este apartado mostramos los pasos a dar para resolver un circuito con diodos. Veremos cómo será necesario definir algunos conceptosque van a resultar fundamentales en electrónica.
Calculemos, pues, la caída de tensión y la corriente que fluye en el diodo del circuito de la Figura 1. Este circuito contiene algunos elementos lineales (dos fuentes
independientes invariables en el tiempo y tres resistencias) y un solo diodo real. Al ser las fuentes invariables en el tiempo el problema es de régimen estático (corriente continua).Son datos los valores de todos los elementos lineales y la característica i-v del diodo; esto es no disponemos de los valores de los parámetros de modelo del diodo sino una gráfica cuyos ejes nos dan los valores de la corriente y la tensión.
Figura 1. Circuito ejemplo con diodo
Resulta conveniente simplificar el circuito. Para ello calculamos el circuito equivalente Thévenin de la subredlineal,
que es la parte del circuito que ve el diodo; Para el cálculo del equivalente Thévenin nos ayudamos de la Figura 2.
Figura 2. Cálculo del equivalente
RE es la resistencia equivalente “vista” desde los nudos terminales. Para el cálculo anulamos las fuentes y quedan las resistencias R1 y R2 conectadas en serie y éstas en paralelo con R3. De manera que
La fuente VTh tiene el valor dela caída de tensión entre los nudos terminales cuando éstos están abiertos. Operando
Si VG e IG son positivas también lo será VTh. Con esto nuestro circuito es mucho más simple (Figura 3). La carga del diodo es la asociación en serie de la fuente VTh y la resistencia
equivalente RE. Hemos de determinar la corriente ID y la caída de tensión VD.
Figura 3. Circuito equivalente de Thévenin...
TEMA: Punto De Operación Del Diodo
NIVEL: Tercero Electrónica “A”
FECHA: 03/09/2013
ABSTRAC:
El Diodo es un elemento considerado activo en el campo de la electricidad y electrónica.
Su aplicación más frecuente radica en la de la rectificación de la corriente (conversión de alterna en continua).Cuando se aplica al diodo una diferencia de potencial positiva respecto de su ánodo superiora los 0.7 voltios, el diodo deja pasar la corriente del circuito pues no presenta una resistencia significativa. Sin embargo cuando al diodo se le aplica una diferencia de potencial menor a los 0.7 voltios o negativa respecto de su ánodo, el diodo presenta una resistencia infinita no dejando pasar la corriente del circuito.
El voltaje que cae sobre el diodo dentro de un circuito y la corrienteque pasa por el mismo en ese instante forman un par de datos de voltaje-corriente llamado punto de trabajo del diodo.
DESARROLLO:
El punto de operación de un diodo se define como la corriente que fluye a través del diodo y la tensión entre los terminales cuando sólo se aplican tensiones de cc al circuito de estado sólido a través de una resistencia o una red de resistor.
Para determinar elpunto de funcionamiento del diodo se realiza gráficamente usando las características del voltaje de la corriente de diodo.
Es el punto donde el voltaje aplicado es el suficiente para que comience a fluir corriente. En un modelo muy ideal del diodo, suele tomarse este valor entre 0.6 y 0.7 V. Realmente, la relación I-V es exponencial y el flujo de electrones no se genera de forma abrupta después decierto valor de voltaje, sino que se incrementa exponencialmente desde 0V. Para definir el voltaje de rodilla, es necesario definir una "corriente mínima de operación", algo así como 1 o 10 mA.
Resolución de circuitos con diodos
Es decir, un circuito que contenga diodos se resuelve planteando las ecuaciones topológicas (leyes de Kirchhoff) junto a las constitutivas de los distintos elementos. Deesta manera dispondremos de un sistema de ecuaciones cuya solución es la del circuito. La presencia de elementos no lineales, como el diodo, limita la utilización de los teoremas de
superposición, Thévenin y Norton a las partes del circuito que sean lineales. En este apartado mostramos los pasos a dar para resolver un circuito con diodos. Veremos cómo será necesario definir algunos conceptosque van a resultar fundamentales en electrónica.
Calculemos, pues, la caída de tensión y la corriente que fluye en el diodo del circuito de la Figura 1. Este circuito contiene algunos elementos lineales (dos fuentes
independientes invariables en el tiempo y tres resistencias) y un solo diodo real. Al ser las fuentes invariables en el tiempo el problema es de régimen estático (corriente continua).Son datos los valores de todos los elementos lineales y la característica i-v del diodo; esto es no disponemos de los valores de los parámetros de modelo del diodo sino una gráfica cuyos ejes nos dan los valores de la corriente y la tensión.
Figura 1. Circuito ejemplo con diodo
Resulta conveniente simplificar el circuito. Para ello calculamos el circuito equivalente Thévenin de la subredlineal,
que es la parte del circuito que ve el diodo; Para el cálculo del equivalente Thévenin nos ayudamos de la Figura 2.
Figura 2. Cálculo del equivalente
RE es la resistencia equivalente “vista” desde los nudos terminales. Para el cálculo anulamos las fuentes y quedan las resistencias R1 y R2 conectadas en serie y éstas en paralelo con R3. De manera que
La fuente VTh tiene el valor dela caída de tensión entre los nudos terminales cuando éstos están abiertos. Operando
Si VG e IG son positivas también lo será VTh. Con esto nuestro circuito es mucho más simple (Figura 3). La carga del diodo es la asociación en serie de la fuente VTh y la resistencia
equivalente RE. Hemos de determinar la corriente ID y la caída de tensión VD.
Figura 3. Circuito equivalente de Thévenin...
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