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EXPOSITOR:EXPOSITOR:INGENIERO ELECTRONICO INGENIERO ELECTRONICO

MONTEZA ZEVALLOS FIDEL TOMASMONTEZA ZEVALLOS FIDEL TOMAS

Técnico Inspector FAPTécnico Inspector FAP

CATEDRATICO DE LA UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DEL PERU

DOCENTE DE LA ESCUELA DE SUB OFICIALES DE LA Fuerza Aérea del Perú

Teléfonos: 969251176 - RPM: #717337 (Telefónica)

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EL DIODO SEMICONDUCTOR

PERÚ

- INTRODUCCION

- CONTENIDO :1. Símbolo. Polarización.2. Tipos de diodos.3. Curva característica.4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador.5. Aproximaciones lineales del diodo Zener.6. Resolución de circuitos con diodos.7. Una aplicación del diodo: El Rectificador.

-CONCLUSIONES

- BIBLIOGRAFIA

I N D I C E

INTRODUCCION

1. Símbolo y Polarización

Diodo semiconductor: unión PN. Referencia: diodos de silicio (Si)Elemento bi terminal. Terminales diferentes.

+Cátodo Ánodo –

Polarización directa Polarización inversa

+ –

+ –

E

I

+–

+ –

E

I

El Diodo Semiconductor

Diodo rectificador

En polarización directa conduce corriente. En polarización inversa no conduce.

Diodo LED

En polarización directa conduce corriente y emite luz.En polarización inversa no conduce corriente y no emite luz.

Fotodiodo

En polarización directa no conduce corriente y ni emite luz En polarización inversa absorbe luz detectada y conduce corriente

Diodo Zener

En polarización directa como el diodo rectificadorEn polarización inversa si se supera cierta tensión (tensión Zener) conduce.


2. Tipos de diodos

Diodo rectificador

Relación exponencial

+ –VD

ID ID

I.P. D.P.

0,7 VVD

ID

Polarización inversa corriente de saturación (pocos nA)Polarización directa tensión umbralPolarización inversa : ruptura

ID IS e

qVD

KT

1


3. Curva característica (Corriente / Tensión)

Peculiaridad en polarización inversa: Superado Vz “Ruptura Zener” conduce corriente sentido inverso

D.P.

0,7 V

I.P.

VD

ID

VZ

+ –VD

ID ID


Diodo Zener

3. Curva característica (Corriente / Tensión)

Polarización directa conduce como un cortocircuitoPolarización inversa no conduceAproximación más alejada

D.P.I.P.

VD

ID


Primera aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)

4. Aproximaciones lineales del diodo rectificador

A B+ –VD

ID ID

Polarización Directa:

ID

A B+ –VD 0

Polarización Inversa:

CondiciónEcuación

VD 0 ID 0

ID 0 VD 0A B+ –

ID 0

VD


Primera aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)


Polarización directa conduce a partir de 0,7VPolarización inversa no conduceTiene en cuenta la tensión umbral

D.P.

0,7 V

I.P.

VD

ID


Segunda aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)


CondiciónEcuación

A B+ –

ID

ID

VD

A B+ –

ID 0

VD

ID 0 VD 0, 7 V

VD 0,7 V ID 0A B+

+ –

0,7 V

–VD

0,7 V

ID ID


Segunda aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)




Polarización directa conduce a partir de 0,7V, pero la tensión aumenta si la corriente aumentaPolarización inversa no conduce

D.P.

0,7 V

I.P.

VD

ID


Tercera aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)


A B+ –V

D

ID

ID

A B+ –V

D

ID

0

Condición Ecuación

( r = 0,5 - 1 )

r resistencia interna

ID

0 VD

0, 7 V

VD

0,7 rID

ID

0A B

+

+ –0,7 V

–

VD

0, 7 rID

rID




Tercera aproximación lineal del diodo rectificador (diodo ideal)


Sólo una aproximación (se pueden hacer más)Similar a la 2ª aprox. del diodo rectificadorEn P.D. se comporta igual, también a partir de 7VEn P.I. al llegar a la tensión Zener, conduce corriente en sentido contrario.

ID D.P.

0,7 V

región Zener

región normal

I.P.

VD

VZ


5. Aproximaciones lineales del diodo Zener

CondiciónEcuación

A B

+

+ –

0,7 V

–

ID

VD 0,7 V

VD 0,7 V ID 0 IZ 0


Polarización Directa


B+

A

–VD

ID

ID

+–

IZ

IZ

VZ

CondiciónEcuación

Región normal:

Región Zener:

B+

A

–VD

ID

ID

+–

IZ

IZ

VZ

A B+ –VD

ID 0

parámetro conocido

ID 0

VZ

VZ VD 0,7 V

A B

+

+–

–VD VZ

IZIZVZ

IZ 0 ID 0VD VZ


Polarización Inversa


Punto de operación del diodoRecta de carga

I.P. D.P.

0,7 VVD

ID

+–

+

–

A

B

VDIDETh

RTh

DDThTh VIRE

DThTh

ThD V

RR

EI

1


6. Resolución gráfica de circuitos con diodos

Intersección: punto de operación del diodo

Q Punto de operación

VD

ID

ETh

RTh

ETh

VQ

VQ

,IQ

IQ


6. Resolución gráfica de circuitos con diodos

Generador de tensión continua o fuente de alimentación

220 V 50 Hz

6 V

50 Hz

5 V

Fuente de alimentación T

rans

form

ador

Rec

tific

ador

Filt

ro

Reg

ulad

or


7. Una aplicación del diodo: El Rectificador

Transformador

señal de c.a.

señal de c.a. más pequeña

Transformador

+

–vE

+

–vS



7.a Rectificador de media onda

c.a. (positiva y negativa)

c. pseudocontinua+

–

+

–

Rectificador

vEvS 0

vS

D

+

Entrada Salida

+

Rectificador– –

vE v

S v

R

RL



1.- VE> 0 i > 0 0 ≤ t ≤ T/2D

++

––RL vS vE 0vE 0

i

2.- VE < 0 i < 0 T/2≤ t ≤ T

D

+

+

–

–

RLv

E0 i 0 v

S 0

+

–>0




T

T2

vE

vS

t

t




EAv vE

vEB vE

+

+

+

RL

–vS

–

–vEA

vEB

DA

DB


7.b Rectificador de onda completa (Primera opción)


+

+

+

–– –

vS RL

DA

DB

vEA

vEB




1.- VEA> 0 y VEB < 0

2.- VEA< 0 y VEB > 0

++

–vEA

RL

–vS

DA

+

+

––

vS

RL

vEB

DB




T

t

t

vE

vS

vEA v

EB




D

+

Entrada Salida

+ Rectificador

Filtro

C––

vE

vS v

R


7.c El filtro


T4

5 T4

vS

t

vE

vE vC vE vC

T4 3T

4

t

vS

vEA vEB

vEA vCvEB vC

Filtro con rectificador de media onda

Filtro con rectificador de onda completa


7.c El filtro


D

+

Entrada Salida

+

Regulador

C–

RL v

S v

Rv

E

–

VZV min

t

vS

Regulador con rectificador de media onda


7.d El Regulador


Regulador con rectificador de onda completa

VZ

V min

vS

t


7.d El Regulador
