Curva característica de un diodo... diodo

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Curva característica de un diodo... diodo

  1. 1. EL DIODO.El diodo es un elemento semiconductor muy utilizado en electricidad-electrónica,para entender su funcionamiento interno deberíamos hablar de la teoría de lasbandas de energía, la unión PN, enlace covalente, etc., pero si acaso lo haré enotro momento de mayor lucidez intelectual y pasaremos al diodo, características yutilización.Un diodo es un elemento que si le aplicamos corriente continua solamente dejacircular la corriente en un sentido, por tanto y haciendo un clásico símil hidráulicoun diodo se comporta de forma parecida a como lo hace una válvula de retenciónque deja pasar el agua o un fluido en una sola dirección, si le aplicásemoscorriente alterna solamente dejaría “pasar” los semi ciclos positivos.En el siguiente dibujo podemos ver el símbolo del diodo, y la curva ideal defuncionamiento; como se puede apreciar cuando la tensión es cero o inferior nocircula intensidad y, por tanto, el diodo no conduce, cuando la tensión es mayorque cero empieza a circular corriente y el diodo conduce, pero siempre si estápolarizado como indica el dibujo al Ánodo debe conectarse el positivo y al Cátodoel negativo.JGMÁRQUEZ ZAPATA Página 1
  2. 2. Curva ideal de funcionamiento de un diodo.En el siguiente esquema podemos apreciar las polarizaciones de un diodo.Todo esto es la forma ideal del diodo, pero en esta vida ideal no hay nada, portanto, vamos a ver cómo se comporta de forma real el diodo semiconductor.Los diodos se pueden construir de silicio o germanio, para que puedan conducir sedebe superar un potencial denominado tensión umbral cuyo valor es 0,7 voltios enlos diodos de silicio y 0,3 en los de germanio, una vez se ha pasado el umbral apequeños incrementos de tensión corresponden grandes incrementos deintensidad, a esta zona se le suele llamar zona de conducción.En polarización inversa del diodo se distingue la zona de corriente de fugas ocorriente inversa, en la cual la corriente es muy pequeña independientemente delvoltaje aplicado, y la tensión de avalancha, que es a partir de esta tensión que sedestruye el diodo, la curva real nos aclarará lo explicado.JGMÁRQUEZ ZAPATA Página 2
  3. 3. Parámetros más importantes de un diodo.En la curva real del diodo anteriormente mostrada aparecen cuatro valoresfundamentales a conocer:1. La tensión directa umbral (VF), 0,7 V en los diodos de Silicio.2. La corriente inversa (IR), tiene un valor prácticamente despreciable atemperaturas normales.3. La corriente directa (IF) es la que circula cuando el diodo conduce, es muyimportante conocer su valor máximo.4. Tensión inversa máxima (VR), que también es interesante conocer para saber aqué tensión se destruye el diodo por avalancha.Tipos de diodos. Diodo LED del inglés Light-emitting diode, utilizado como indicador luminoso en aparatos electrónicos, semáforos y poco a poco se van incorporando a la iluminación de ciertos espacios en la vivienda, etc.JGMÁRQUEZ ZAPATA Página 3
  4. 4. Diodos varicap, utilizados principalmente como sintonizadores de frecuencia por tensión en circuitos resonantes LC. Diodo Schottky, su aplicación es en aquellos circuitos que deban trabajar a altas frecuencias, especialmente en electrónica digital, ordenadores, que se necesiten activar y desactivar sus semiconductores a gran velocidad. Diodo túnel, se utiliza como conmutador de alta velocidad otra utilización es como oscilador de frecuencia. Fotodiodo, muy utilizado en optoacopladores. Diodos IRED (diodo emisor de infrarrojos), utilizados sobre todo en mandos a distancia. Diodos rectificadores, son utilizados para rectificar la corriente alterna a corriente continua. Diodo Zener, diodo utilizado como limitador o recortador de tensiones.JGMÁRQUEZ ZAPATA Página 4
  5. 5. LA CURVA CARACTERÍSTICA DEL DIODOCon la polarización directa los electrones portadores aumentan su velocidad y alchocar con los átomos generan calor que hará amentar la temperatura delsemiconductor. Este aumento activa la conducción en el diodo.JGMÁRQUEZ ZAPATA Página 5
  6. 6. DIODO TUNELJGMÁRQUEZ ZAPATA Página 6
  7. 7. Las curvas características de los diodos semiconductores vienen dadas por elfabricante en su hoja de características técnicas.Para el diseño de circuitos electrónicos es de vital importancia el tener la curvacaracterística del diodo semiconductor a utilizar y este dato se puede obtener enlas hojas de características técnicas que nos ofrecen los fabricantes. Ahora bien,cuando no tenemos esta curva y queremos diseñar un sencillo circuitoexperimental con un diodo semiconductor que ya disponemos, existe una formamuy fácil de dibujar dicha curva a partir de unos valores que podemos obtener denuestro diodo.Cómo dibujar la curva característica de un diodo semiconductorMuchos aficionados y estudiantes lo denominan electrónica fácil y aparte de comodice su propio nombre que es fácil, es entretenida y ayuda a entender mejor elfuncionamiento de los diodos semiconductores.Cuando no disponemos de la curva característica de cualquier diodosemiconductor se puede dibujar en un gráfico de coordenadas cartesianas losvalores que adquiere la corriente que atraviesa un diodo con las diferentestensiones que se le aplican entre sus extremos. Se obtendrá en una parte delgráfico la curva característica directa y en otra la inversa, según la polaridad quese aplique en los extremos del diodo semiconductor.Materiales necesarios para obtener la curva característica de un diodosemiconductorJGMÁRQUEZ ZAPATA Página 7
  8. 8. El método más sencillo para dibujar estas curvas es el denominado punto a punto,en el que se van anotando sucesivamente los valores de las intensidadescorrespondientes a las respectivas tensiones aplicadas.Para poder empezar a obtener los valores es necesario el montaje de un sencillocircuito electrónico, para lo que se necesitan los siguientes componenteselectrónicos:•Un diodo de germanio de baja potencia, como puede serlo el AA 115, AA 119,OA 85, OA 91, etc. Todos estos diodos semiconductores son muy fáciles deencontrar en cualquier tienda de venta de componentes electrónicos y son muybaratos.•Un potenciómetro lineal de 10.000 ohmios.•Una resistencia de 100.000 ohmios y medio vatio de potencia.•Una fuente de alimentación o una pila de unos 9 voltios.•Como equipos de medición dos polímetros o tester de 20.000 ohmios por voltiocuando menos.Aunque el circuito necesario para llevar a cabo nuestra gráfica de la curvacaracterística del diodo semiconductor es muy sencillo, e incluso se puede montaral aire sin ningún soporte, siempre que se utilicen semiconductores se debenutilizar circuitos impresos, caso en el cual se puede fabricar un sencillo circuitoimpreso a propósito del fin que se persigue o utilizar uno general con pistas yorificios que se distribuyen de acuerdo con las necesidades de cada caso práctico.JGMÁRQUEZ ZAPATA Página 8

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