Diodo
- 1. DIODO FÍSICA ELECTRÓNICA Nombre: Carlos Alberto Oporto A. Ciclo : IV ODE : Arequipa
- 2. DIODO Los diodos son componentes electrónicos semiconductores que cumplen una función importante en los circuitos electrónicos. Existen varios tipos de diodos que asimismo, cumplen una variedad de funciones, en esta ocasión hablaremos de los de uso más común utilizados en los circuitos electrónicos y eléctricos.
- 3. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS Como todos los componentes electrónicos, los diodos poseen propiedades que les diferencia de los demás semiconductores. Es necesario conocer estas. Valores nominales de tensión: VF = Tensión directa en los extremos del diodo en conducción. . VR = Tensión inversa en los extremos del diodo en polarización inversa. VRSM = Tensión inversa de pico no repetitiva. VRRM = Tensión inversa de pico repetitiva. VRWM = Tensión inversa de cresta de funcionamiento. Valores nominales de corriente: IF = Corriente directa. . IR = Corriente inversa. IFAV = Valor medio de la forma de onda de la corriente durante un periodo. IFRMS = Corriente eficaz en estado de conducción. Es la máxima corriente eficaz que el diodo es capaz de soportar. IFSM = Corriente directa de pico (inicial) no repetitiva. AV= Average(promedio) RMS= Root Mean Square (raíz de la media cuadrática) Valores nominales de temperatura: Tstg = Indica los valores máximos y mínimos de la temperatura de almacenamiento. Tj = Valor máximo de la temperatura que soporta la unión de los semiconductores
- 4. Diodo Schottky El diodo Schottky tiene una unión Metal-N. Estos diodos se caracterizan por su velocidad de conmutación, una baja caída de Voltaje usando están polarizados en directo (típicamente de 0.25 a 0.4 voltios). El diodo Schottky está más cerca del diodo ideal que el diodo semiconductor común pero tiene algunas características que hacen imposible su utilización en aplicaciones de potencia. Estas son: - El diodo Schottky tiene poca capacidad de conducción de corriente en directo (en sentido de la flecha). Esta característica no permiten que sea utilizado como diodo rectificador. Hay procesos de rectificación (por ejemplo fuentes de alimentación) en que la cantidad de corriente que tienen que conducir en sentido directo es bastante grande. - El diodo Schottky no acepta grandes voltajes que lo polaricen inversamente (VCRR). El proceso de rectificación antes mencionado también requiere que la tensión inversa que tiene que soportar el diodo sea grande. Sin embargo el diodo Schottky encuentra gran cantidad de aplicaciones n circuitos de alta velocidad como en computadoras, donde se necesitan grandes velocidades de conmutación y su poca caída de voltaje en directo causa poco gasto de energía.
- 6. Diodo Zener El diodo zener es un tipo especial de diodo, que siempre se utiliza polarizado inversamente. Recordar que los diodos comunes, como el diodo rectificador (en donde se aprovechan sus características de polarización directa y polarización inversa), conducen siempre en el sentido de la flecha.
- 8. Diodo rectificador Un diodo rectificador es uno de los dispositivos de la familia de los diodos más sencillos. El nombre diodo rectificador” procede de su aplicación, la cual consiste en separar los ciclos positivos de una señal de corriente alterna. Si se aplica al diodo una tensión de corriente alterna durante los medios ciclos positivos, se polariza en forma directa; de esta manera, permite el paso de la corriente eléctrica. Pero durante los medios ciclos negativos, el diodo se polariza de manera inversa; con ello, evita el paso de la corriente en tal sentido. Durante la fabricación de los diodos rectificadores, se consideran tres factores: la frecuencia máxima en que realizan correctamente su función, la corriente máxima en que pueden conducir en sentido directo y las tensiones directa e inversa máximas que soportarán. Una de las aplicaciones clásicas de los diodos rectificadores, es en las fuentes de alimentación; aquí, convierten una señal de corriente alterna en otra de corriente directa.
- 10. Diodo Varicap Todos los diodos cuando están polarizados en sentido opuesto tienen una capacitancia que aparece entre sus terminales. Los diodos varactores o varicap han sido diseñados de manera que su funcionamiento sea similar al de un capacitador y tengan una característica capacitancia- tensión dentro de límites razonables En el siguiente gráfico se muestra las similitudes entre un diodo y un capacitor. Debido a la recombinación de los portadores en el diodo, una zona de agotamiento se forma en la juntura. Esta zona de agotamiento actúa como un dieléctrico (aislante), ya que no hay ninguna carga y flujo de corriente. Las áreas exteriores a la zona de agotamiento si tienen portadores de carga (área semiconductor). Se puede visualizar sin dificultad la formación de un capacitor en el diodo (dos materiales semiconductores deparados por un aislante). La amplitud de la zona de agotamiento se puede ampliar incrementando la tensión inversa aplicada al diodo con una fuente externa. Esto causa que se aumente la separación (aislante) y separa más las áreas semiconductoras. Este último disminuye la capacitancia. Entonces la capacitancia es función de la tensión aplicada al diodo. - Si la tensión aplicada al diodo aumenta la capacitancia disminuye - Si la tensión disminuye la capacitancia aumenta
- 12. Diodo Túnel El diodo Tunnel se comporta de una manera muy interesante conforme se le va aumentando una tensión aplicada en sentido directo. Cuando se aplica una pequeña tensión, el diodo tunnel empieza a conducir (la corriente empieza a fluir). Si se sigue aumentando esta tensión la corriente aumentará hasta llegar un punto después del cual la corriente disminuye. La corriente continuará disminuyendo hasta llegar al punto mínimo de un "valle" y . Después volverá a incrementarse. En esta ocasión la corriente continuará aumentando conforme aumenta la tensión.
- 13. Este comportamiento de la corriente en función de la tensión en el diodo tunnel se puede ver en el siguiente gráfico. - Vp: Tensión pico - Vv: Tensión de valle - Ip: Corriente pico - Iv: Corriente de valle La región en el gráfico en que la corriente disminuye cuando la tensión aumenta (entre Vp y Vv) se llama "zona de resistencia negativa" Los diodos tunnel tienen la cualidad de pasar entre los niveles de corriente Ip e Iv muy rápidamente, cambiando de estado de conducción al de no conducción incluso más rápido que los diodos Schottky. Desgraciadamente, este tipo de diodo no se puede utilizar como rectificador debido a que tiene una corriente de fuga muy grande cuando están polarizados en reversa. Así estos diodos sólo encuentran aplicaciones reducidas como en circuitos osciladores de alta frecuencia.