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EL DIODO Y SUS CLASIFICACION
TRABAJO PARA EL APRENDISAJE EN EL AREA DE FISICA

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  • 1. EL DIODOPED 2002-03 3.1
  • 2. DIODOS • Símbolo. Polarización • Tipos de diodos • Curva característica • Aproximaciones lineales del diodo rectificador • Aproximaciones lineales del diodo Zener • Resolución de circuitos con diodos • AplicacionesPED 2002-03 3.2
  • 3. Características. Símbolo • Diodo semiconductor: union PN. Referencia: diodos de silicio (Si) • Elemento biterminal. Terminales diferentes. Ánodo + – Cátodo Polarización directa Polarización inversa + – + – I I + – – + E EPED 2002-03 3.3
  • 4. Tipos de diodos Diodo rectificador • En P.D. conduce corriente. En P.I. no conduce. Diodo LED • Fotodiodo • Opuesto al anterior. En P.I. absorbe luz detectada y conduce corriente Diodo Zener •En P.D. como el diodo rectificador •En P.I., si se supera cierta tensión (tensión Zener)PED 2002-03 3.4
  • 5. Curva característica corriente/tensión Diodo rectificador • Relación exponencial ID ID ID I.P. D.P. + VD – VD 0,7 V • P .   qVD       I I D = IS ⋅  e  KT  −1 .     c o rPED 2002-03 r 3.5
  • 6. Curva característica corriente/tensión Diodo Zener • Peculiaridad en P.I: superada Vz, “ruptura Zener” ID conduce corriente sentido inverso I.P. D.P. ID ID −V Z VD + VD – 0,7 VPED 2002-03 3.6
  • 7. Aproximaciones lineales del diodo rectificador Primera aproximación: diodo ideal • P.D. conduce como un cortocircuito • P.I. no conduce • Aproximación más alejada ID I.P. D.P. VDPED 2002-03 3.7
  • 8. ID ID A B + VD – ID Ecuación Condición D. P. : A B VD = 0 ID ≥ 0 + VD = 0 – ID = 0 I. P. : A B ID = 0 VD ≤0 + VD –PED 2002-03 3.8
  • 9. Aproximaciones lineales del diodo rectificador Segunda aproximación (más frecuente) • P.D. conduce a partir de 0,7V • P.I. no conduce • Tiene en cuenta la tensión umbral ID I.P. D.P. VD 0,7 VPED 2002-03 3.9
  • 10. ID ID A B + VD – Ecuación Condición ID 0,7 V ID D. P. : A +– B VD = 0,7 V ID ≥ 0 + VD = 0,7 V – ID = 0 ID = 0 VD ≤0, 7 V I. P. : A B + VD –PED 2002-03 3.10
  • 11. Aproximaciones lineales del diodo rectificador Tercera • P.D. conduce a partir de 0,7V, pero la tensión aumenta si la corriente aumenta • P.I. no conduce ID I.P. D.P. VD 0,7 VPED 2002-03 3.11
  • 12. ID ID A B + VD – Ecuación Condición ID 0,7 V r D. P. : A +– B VD = 0,7 + rID ID ≥ 0 + – ( r = 0,5 Ω - 1 Ω) V D = 0, 7 + rID r resistencia interna ID = 0 I. P. : A B ID = 0 VD ≤ 0, 7 V + VD –PED 2002-03 3.12
  • 13. Aproximaciones lineales del diodo Zener • Sólo una aproximación (se pueden hacer más) • Similar a la 2ª aprox. del diodo rectificador • En P.D. se comporta igual, también a partir de 7V • En P.I. al llegar a la tensión Zener, conduce corriente en sentido contrario ID I.P. D.P. −V Z región normal VD 0,7 V región ZenerPED 2002-03 3.13
  • 14. ID ID IZ IZ A B + VD – – VZ + ID 0,7 V Ecuación Condición D. P. : A + – B VD = 0,7 V ID ≥ 0 ≡ IZ ≤ 0 + VD = 0,7 V – I. P. : ID = 0 ID = 0 −VZ ≤VD ≤0,7 V región normal: A B VZ parámetro conocido + VD – IZ VZ IZ región Zener: A –+ B VD = −VZ IZ ≥ 0 ≡ ID ≤ 0 + VD = −VZ –PED 2002-03 3.14
  • 15. Resolución gráfica de circuitos con diodos • Punto de operación del diodo • Recta de carga ID RTh A + I.P. D.P. ETh + ID VD – – VD 0,7 V B ETh = RTh I D + VD ETh 1 ID = − ⋅ VD RTh RThPED 2002-03 3.15
  • 16. Resolución gráfica de circuitos con diodos • Intersección: punto de operación del diodo ID ETh RTh Punto de operación (VQ ,IQ ) IQ Q VD VQ EThPED 2002-03 3.16
  • 17. Una aplicación del diodo: el rectificador • Generador de tensión continua o fuente de alimentación Transformador Fuente de alimentación Rectificador Regulador 6V Filtro 220 V 5V 50 Hz 50 HzPED 2002-03 3.17
  • 18. 1. Transformador Transformador + + señal de señal de c.a. c.a. vE vS más pequeña – –PED 2002-03 3.18
  • 19. 2.a Rectificador de media onda Rectificador c.a. + + (positiva y vE vS c. pseudocontinua negativa) vS ≥ 0 – – Entrada D Salida + + vE RL Rectificador vS = vR – –PED 2002-03 3.19
  • 20. 1.- VE> 0 → i > 0 0 ≤ t ≤ T/2 D + i + vE ≥ 0 RL vS =vE ≥ 0 – – 2.- VE < 0 → i < 0 T/2≤ t ≤ T D + – + vE ≤ 0 >0 i = 0 RL vS =0 – + –PED 2002-03 3.20
  • 21. vE T t T 2 vS tPED 2002-03 3.21
  • 22. 2.b Rectificador de onda completa: primera opción DA + vEA = vE vEA – RL – – v + vEB = −vE vEB S + DBPED 2002-03 3.22
  • 23. + + v EA DA RL vS – – – v EB DB +PED 2002-03 3.23
  • 24. 1.- VEA> 0 y VEB < 0 DA + vEA + RL vS – – 2.- VEA< 0 y VEB > 0 + RL vS – – vEB + DBPED 2002-03 3.24
  • 25. vE T vEA vEB t vS tPED 2002-03 3.25
  • 26. 3. Filtro Entrada D Filtro Salida + Rectificador + vE vS = vR C – –PED 2002-03 3.26
  • 27. •Filtro con rectificador de media onda vS t T 5T 4 vE 4 vE = vC vE = vC • Filtro con rectificador de onda completa vS t T 3T 4 4 vEA vEB vEB = vC vEA = vCPED 2002-03 3.27
  • 28. 4. Regulador Regulador Entrada D Salida + + vE RL vS = vR C – – • Regulador con rectificador de media onda vS Vmin V Z tPED 2002-03 3.28
  • 29. • Regulador con rectificador de onda completa vS Vmin VZ tPED 2002-03 3.29