El Diodo Schottky o Diodo de Barrera

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AO DEL CENTENARIO DE MACHU PICCHU PARA EL MUNDO

FACULTAD DE INGENIERIA INDUSTRIALESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERA MECATRNICA CURSO : CIRCUITOS ELECTRONICOS II

TEMA

: DISPOSITIVOS DE DOS TERMINALES

DOCENTE

: ING. RONALD TORREJON INFANTE

ALUMNOS

: VSQUEZ PARRILLA DAVID CRDOVA PAZ EDWIN AQUINO VILLEGAS LUIS PACHERREZ PACHERRE YASSER

DISPOSITIVOS DE DOS TERMINALESINTRODUCCION: Existen varios tipos de dispositivos de dos terminales que cuentan con una sola unin p_n similar al diodo semiconductor o Zner pero con modos de operacin caractersticas terminales y reas de aplicacin distintos lo cual resumiremos a continuacin.

DIODO DE POTENCIAUn diodo semiconductor es una estructura P-N que, dentro de sus lmites de tensin y Corriente, permite la circulacin de corriente en un nico sentido. Detalles de funcionamiento, Generalmente despreciados para los diodos de seal, pueden ser significativos para Componentes de mayor potencia, caracterizados por un rea mayor (para permitir mayores Corrientes) y mayor longitud (para soportar tensiones inversas ms elevadas). La figura 2.1 muestra la estructura interna de un diodo de potencia. Como se puede observar en la figura anterior, el diodo est formado por una sola unin PN, aunque la estructura de un diodo de potencia es algo diferente a la de un diodo de seal, puesto que en este caso existe una regin N intermediaria con un bajo dopaje. El papel de esta regin es permitir al componente soportar tensiones inversas ms elevadas. Esta regin de pequea densidad de dopaje dar al diodo una significativa caracterstica resistiva en polarizacin directa, la cual se vuelve ms significativa cuanto mayor sea la tensin que ha de soportar el componente. Las capas que hacen los contactos externos son altamente dopadas, para obtener un contacto con caractersticas hmicas y no del tipo semiconductor. La figura siguiente muestra el smbolo y la caracterstica esttica corriente-tensin de un diodo de potencia.Dispositivos de Electrnica de

La tensin VF que se indica en la curva esttica corriente-tensin se refiere a la cada de tensin cuando el diodo est conduciendo (polarizacin directa). Para diodos de potencia, sta tensin de cada en conduccin directa oscila aproximadamente entre 1 y 2 Volts. Adems, esta cada depende de la corriente que circule, tenindose una caracterstica corriente tensin bastante lineal en la zona de conduccin. Esta relacin se conoce como la resistencia en conduccin del diodo, abreviada por Ron y que se puede obtener como el inverso de la pendiente de la asntota de la curva esttica en la zona de polarizacin directa. La tensin VR representa la tensin de ruptura del dispositivo (Breakdown Voltage) o, lo que es lo mismo, la mxima tensin inversa que puede soportar el diodo cuando ste est bloqueado (polarizacin inversa). Un diodo de potencia puede soportar tensiones inversas elevadas. Si se supera el valor de tensin de ruptura especificado por el fabricante, el diodo puede llegar a destruirse por excesiva circulacin de corriente inversa y en definitiva, por excesiva disipacin de potencia. Los diodos de potencia pueden llegar a soportar tensiones de ruptura de kiloVolts (kV), y pueden conducir corrientes de kiloAmperes (kA). Evidentemente, el tamao del diodo condiciona sus caractersticas elctricas, llegndose a tener diodos con tamaos del orden de varios cm2. Como ya se ha mencionado, los diodos son interruptores unidireccionales en los cuales no puede circular corriente en sentido contrario al de conduccin. El nico procedimiento de control consiste en invertir la tensin nodo ctodo, no disponiendo de ningn terminal de control. En rgimen transitorio cabe destacar dos fenmenos:

EL DIODO SCHOTTKY O DIODO DE BARRERA INTRODUCCION.Es de capital importancia en la electrnica desde sus inicios el diodo en todas sus variantes y tipos. Fue el primer dispositivo que llev a la electrnica un paso ms adelante en la conquista del mundo tecnolgico y an hoy en da sigue siendo uno de los principales elementos dentro de ella, por no decir que el de ms amplio uso y aplicacin junto a los transistores. Se conocen muchos tipos de ellos cada uno con una aplicacin y un comportamiento especfico bastante conocidos, sin embargo es mucho ms frecuente encontrarnos con diodos rectificadores, varactores y hasta diodos Zner en nuestro trabajo diario, que con diodos de barrera o diodos Schottky , por lo cual resulta muy necesario hacer una aproximacin especial a este dispositivo, puesto que en las aplicaciones de altas frecuencias a las que vamos dirigidos en comunicaciones es ste un Elemento indispensable y no son utilizables los diodos convencionales. Se presenta por esto, una breve descripcin del funcionamiento, construccin y curvas caractersticas de este dispositivo tan especial.

Son dispositivos que tienen una cada de voltaje directa (VF) muy pequea, del orden de 0.3 V o menos. Operan a muy altas velocidades y se utilizan en fuentes de potencia, circuitos de alta frecuencia y sistemas digitales. Reciben tambin el nombre de diodos de recuperacin rpida (Fast recovery) o de portadores calientes. FUNCIONAMIENTO Cuando se realiza una ensambladura entre una terminal metlica y un material Semiconductor, el contacto tiene, tpicamente, un comportamiento hmico cualquiera, la resistencia del contacto gobierna la secuencia de la corriente. Cuando este contacto se hace entre un metal y una regin semiconductora con la densidad del dopante relativamente baja, las hojas dominantes del efecto deben ser El resistivo, comenzando tambin a tener un efecto de rectificacin. Un diodo Schottky, se forma colocando una pelcula metlica en contacto directo con un semiconductor, segn lo indicado en la figura. El metal se deposita generalmente en un tipo de material N, debido a la movilidad ms grande de los portadores en este tipo de material. La parte metlica ser el nodo y el semiconductor, el ctodo.

Figura. Construccin y smbolo de un diodo Schottky.

En una deposicin de aluminio Al (3 electrones en la capa de valencia), los electrones del semiconductor tipo N migran haca el metal, creando una regin de Transicin en la ensambladura. Se puede observar que solamente los electrones (los portadores mayoritarios de ambos materiales) estn en trnsito. Su conmutacin es mucho ms rpida que la de los diodos bipolares, una vez que no existan cargas en la regin tipo N, siendo necesaria rehacer la barrera de potencial (tpicamente de 0,3V). La Regin N tiene un dopaje relativamente alto, a fin de reducir la prdida de conduccin, por esto, la tensin mxima soportable para este tipo de diodo est alrededor de los 100V.

Curva caracterstica.

CURVAS CARACTERSTICAS DE UN DIODO SCHOTTKY COMERCIAL 1N5819

APLICACIONES - En fuentes de baja tensin en la cuales las cadas en los rectificadores son significativas. - Circuitos de alta velocidad para computadoras donde se necesiten grandes velocidades de conmutacin y mediante su poca cada de voltaje en directo permite poco gasto de energa. - Variadores de alta gama para que la corriente que vuelve desde el motor al variador no pase por el transistor del freno y este no pierda sus facultades. - El diodo Schottky se emplea en varios circuitos integrados de lgica TTL. Por ejemplo los tipos ALS y AS permiten que los tiempos de conmutacin entre los transistores sean mucho menores puesto que son ms superficiales y de menor tamao por lo que se da una mejora en la relacin velocidad/potencia. El tipo ALS permite mayor potencia y menor velocidad que la LS, mientras que las AL presentan el doble de velocidad que las Schottky TTL con la misma potencia. - TTL-S (schottky): Serie rpida (usa diodos Schottky) - TTL-AS (advanced schottky) Versin mejorada de la serie anterior - TTL-LS (low power schottky) Combinacin de las tecnologas L y S (es la familia ms extendida) - TTL-ALS (advanced low power schottky) Versin mejorada de la serie AS - TTL-F (FAST: fairchild advanced schottky) - TTL-AF (advanced FAST): Versin mejorada de la serie F

DESVENTAJAS Las dos principales desventajas del diodo Schottky son: - El diodo Schottky tiene poca capacidad de conduccin de corriente en directo (en sentido de la flecha). Esta caracterstica no permite que sea utilizado como diodo rectificador. Hay procesos de rectificacin (por ejemplo fuentes de alimentacin) en que la cantidad de corriente que tiene que conducir en sentido directo es bastante grande. - El diodo Schottky no acepta grandes voltajes que lo polaricen inversamente (VCRR). El proceso de rectificacin antes mencionado tambin requiere que la tensin inversa que tiene que soportar el diodo sea grande.

CONCLUSIN Nos podemos dar cuenta que el diodo Schottky tiene un segmento muy especial dentro de la electrnica y sus aplicaciones y es especficamente el de trabajar a altas frecuencias de hasta 300MHz, eliminando picos de corriente y en conmutacin altsima, con bajos niveles de tensin, umbral bajo y, debido a su construccin, tiempos de respuesta mucho ms rpidos.

DIODO VARICAP

Smbolo del diodo varicap

introduccion El diodo de capacidad variable o Varactor (Varicap) es un tipo de diodo que basa su funcionamiento en el fenmeno que hace que el ancho de la barrera de potencial en una unin PN vare en funcin de la tensin inversa aplicada entre sus extremos. Al aumentar dicha tensin, aumenta la anchura de esa barrera, disminuyendo as la capacidad del diodo. De este modo se obtiene un condensador variable controlado por tensin. Los valores de capacidad obtenidos van desde 1 a 500 pF. La tensin inversa mnima tiene que ser de 1 V. La aplicacin de estos diodos se encuentra, sobre todo, en la sintona de TV, modulacin de frecuencia en transmisiones de FM y radio y en los osciladores controlados por voltaje (oscilador controlado por tensin). En tecnologa de microondas se pueden utilizar como limitadores: al aumentar la tensin en el diodo, su capacidad vara, modificand

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