Teoria Diodos

Tema 3.
Diodos

Joaquín Vaquero López

Componentes Electrónicos y Medidas, 2007-2008

Joaquín Vaquero López

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Diodos: Índice
3.1) Introducción a los elementos de circuitos no lineales:
Análisis gráfico con un elemento no lineal.
3.2) Materiales conductores, aislantes y semiconductores
3.3) Semiconductores.
3.4) Unión P-N. El diodo. Modelo. Característica V-I. Recta
de carga.3.5) Otros diodos.
3.6) Diodo rectificador y aplicaciones.
Rectificación.
Recorte y limitación.
Rectificadores y limitadores de precisión.

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1. Introducción a los elementos de circuitos no lineales
 Electrónica: basada en dispositivos no lineales ( AO, diodo, transistor).
• La curva característica V-I no eslineal (gráfica que describe la relación
entre la corriente que circula por el elemento y la tensión en sus terminales)
• No puede ser aplicado el Principio de Superposición.
• No se puede obtener el equivalente de Thèvenin para un circuito que
contenga uno o más elementos no lineales.

 Circuitos con elementos no lineales: no siempre pueden ser resueltos
por métodos matemáticos directos:
•Modelos del dispositivo no lineal: zonas de operación lineales (Modelado
por segmentos lineales).

• Método gráfico. Apto para circuitos con un solo dispositivo no lineal, ya que
la LMK y LNK pueden ser difíciles de aplicar debido a la complejidad de las
características V-I de dicho componente no lineal.
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3Introducción a los elementos de circuitos no lineales
Análisis gráfico de un elemento de circuito no lineal
 Método:
• Encontrar la recta de carga del circuito lineal (gráfica V-I que determina todos los
puntos de operación permitidos de dicho dispositivo en el circuito en que se halla)

• Punto de trabajo será la intersección de dicha recta con la curva característica
V-I del dispositivo nolineal.
R
ID

Característica V-I de entrada
de un diodo

+

ID

V
-

Punto de
Trabajo Q

IDQ
VDQ

Recta de carga

VD
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V  VD
 ID;
R

Si VD  0  I D 

V
R

Si I D  0  VD  V

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2.Materiales conductores, aislantes y semiconductores
Modelo de Enlaces (cualitativo)
 Los átomos de unmaterial puro se agrupan y ordenan formando estructuras estables de
mínima energía (redes cristalinas) en función de sus electrones de valencia.

 Esta red cristalina se mantiene unida mediante enlaces (fuerzas interatómicas)
 El Si y el Ge (4 e- de valencia) forman una red estable, cumplen la Ley de Lewis o el
octeto

Red cristalina del Silicio (Si)
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Materiales conductores, aislantes y semiconductores
Clasificación de los materiales según su conductividad
 Los materiales los podemos clasificar en función de la facilidad que tienen los e- libres de
moverse en la red cristalina (conductividad).
 (-1/cm = S/cm )

10-18 10-15 10-12


Óxidos
Nylon..

Cuarzo
Polietileno.
.
Aislantes

10-910-6 10-3 .100......103 106 109... .......1026





Si, Ge,
AsGa

Vidrio
Madera..
Semiconductores

Grafito
NiCr

Pb a 4ºK
Ag, Cu,
Fe..
Conductores

Conductividad de algunos materiales a 0ºK

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Materiales conductores, aislantes y semiconductores
Modelo de Bandas Energéticas
 En un átomo,los electrones (e-) se distribuyen en capas o niveles discretos (cuantizados)
de distinta energía, mayor cuanto más lejos del núcleo.
 Cuando se unen varios átomos, los niveles de energía se convierten en bandas de
energía (mecánica cuántica). Para la electrónica tienen interés las últimas
bandas, la de valencia, la prohibida y la de conducción.
E

E

3 p6
3 s2

2 p2

2 p6

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