Teoría de lo diodos

Teoría de los diodos
EL SíMBOLO ELÉCTRICO
Algunos dispositivos electrónicos son lineales; es decir, su corriente es directamente proporcional a su tensión. La razón por la cual se les llama lineales es que la representación de la corriente en función de la tensión es una línea recta. El ejemplo más sencillo de un dispositivo lineal es una resistencia. Si se dibuja su corriente en función de sutensión, se obtiene una linea recta.
Un diodo es diferente. Debido a la barrera de potencial existente, no se comporta como lo hace una resistencia. Como se verá, la representan de la corriente en función de la tensión para un diodo es una curva y: por tanto, no es lineal.
La Figura 3-1 muestra el símbolo eléctrico de un diodo rectificador. IR lado p se llama ánodo y el lado n es elcátodo. El símbolo del diodo es una flecha que apunta del lado p al lado n, del ánodo al cátodo. Por ello, la flecha del diodo recuerda que la corriente convencional circula con facilidad del lado p al lado n. Si se trabaja con el flujo de electrones, hay que tener en cuenta que éstos fluyen en dirección opuesta a la de la flecha del diodo.
3-2. LA CURVA DEL DIODO
[pic]
Cuando un fabricante diseña undiodo para convertir corriente alterna en corriente continua, el diodo recibe el nombre de diodo rectificador. Una de sus aplicaciones principales se halla en las fuentes de alimentación, circuitos que convierten la tensión alterna de la red en tensión continua.
[pic]
Figura 3-2. Polarización, directa.`
En la Figura 3-2 se muestra uno de los circuitos más sencillos con diodos. ¿Cómo seanaliza un circuito como éste? Cuando analice circuitos con diodos, una de las cosas que se deben determinar es si el diodo está polarizado directa o inversamente. Esto no siempre es fácil, pero hay algo que puede ayudarle. Formúlese la pregunta: ¿está el circuito externo tratando de empujar la corriente convencional en la dirección de la flecha del diodo o en la dirección opuesta? Si la corrienteconvencional está en la misma dirección que la flecha del diodo, éste tiene polarización directa.
Si prefiere trabajar con el flujo de electrones, hágase la misma pregunta, pero formulada respecto al flujo de electrones libres: ¿está el circuito externo tratando de empujar los electrones libres en la dirección opuesta. a la flecha? En caso afirmativo, el diodo conduce fácilmente.
LA ZONA DIRECTALa Figura 3-2 es un circuito que puede montarse en el laboratorio. Tras conectarlo, puede medir la tensión en el diodo y la corriente que le atraviesa. Esto le permitirá obtener valores de V e I con los que posteriormente dibujará la gráfica.

Tensión umbral

La Figura 3-3 muestra la curva para un diodo de silicio con polarización directa. ¿Qué nos dice la gráfica? En primer lugar, nos indicaque la corriente es pequeña para las primeras décimas de voltio. A medida que nos acercamos a 0,7 V, los electrones libres comienzan a cruzar la unión en grandes cantidades. Para tensiones mayores de 0,7 V, el menor incremento en la tensión del diodo produce un gran aumento en la corriente.
La tensión para la que la corriente empieza a aumentar rápidamente se llama tensión umbral del diodo.Para un diodo de silicio, la tensión umbral puede aproximarse a la barrera de potencial, aproximadamente 0,7 V. Un diodo de germanio, por otra parte, tiene una tensión umbral de aproximadamente 0,3 V.
[pic]
Dispositivo no lineal
Un diodo es un dispositivo no lineal. Por debajo de 0,7 V, por el diodo circula muy poca corriente. Por encima de los 0,7 V, la corriente aumenta rápidamente. Esteefecto es muy diferente al que se da en una resistencia en la que la corriente aumenta en proporción directa a la tensión. La razón de que el diodo sea diferente es que éste tiene una barrera de potencial producida en su zona de deplexión.

Resistencia interna

Para tensiones mayores que la tensión umbral, la corriente del diodo aumenta rápidamente. Esto quiere decir que aumentos pequeños en la...